Aquest fet provoca un creixement de temperatura en el sòl i en les capes d’aire pròximes a ell, en un valor que, per terme mitjà, per al planeta Terra és de 45°, per sobre del que correspondria en absència d’atmosfera. El poder d’absorció de l’atmosfera és degut a la presència en el seu si de, principalment, vapor d’aigua i diòxid de carboni i, en menor mesura, de l’ozó. En aquest efecte intervenen també essencialment els núvols. Per aquesta raó, l’efecte és més gran a les regions més humides i nuvoloses dels tròpics, i menor en els pols i en les regions desèrtiques. A aquest fenomen és deguda la poca variació de la temperatura diürna, a les zones humides, contrastant amb la major variació observada a les regions àrides.
Recreació de l’efecte hivernacle
Aquest efecte es dóna també en els hivernacles i en els captadors utilitzats per a procurar calefacció i aigua calenta sanitària als habitatges, la coberta de vidre dels quals permet l’entrada de la radiació solar en ona curta, mentre que impedeix la sortida de la radiació d’ona llarga emesa pel sòl. Aquesta similitud amb el comportament de l’atmosfera de la Terra explica la denominació de l’efecte. Aquest efecte es presenta també al planeta Venus, l’atmosfera del qual és constituïda en un 90-95% de diòxid de carboni, fet que explica que la seva temperatura sigui tan elevada. L’augment antròpic de diòxid de carboni de l’atmosfera podria portar a un augment incontrolat de la temperatura del planeta efecte Callendar.