Hoạt động nông nghiệp phát thải nhiều loại khí nhà kính nhưng hai loại khí chính và chiếm tỷ trọng lớn nhất là:
- Mêtan (CH₄): Phát thải chủ yếu từ quá trình tiêu hóa của gia súc nhai lại (như bò, trâu), từ việc canh tác lúa nước (vi khuẩn trong ruộng lúa ngập nước tạo ra mêtan) và từ việc phân hủy chất thải hữu cơ trong chăn nuôi.
- Nitơ oxit (N₂O): Phát thải chủ yếu từ việc sử dụng phân bón tổng hợp và phân hữu cơ trong trồng trọt. Các vi sinh vật trong đất chuyển hóa nitơ từ phân bón thành N₂O.
Trong hai loại khí này, mêtan (CH₄) thường được coi là khí nhà kính mà hoạt động nông nghiệp phát thải nhiều nhất về mặt khối lượng và có tiềm năng làm nóng lên toàn cầu đáng kể trong ngắn hạn. Tuy nhiên, N₂O cũng là một khí nhà kính rất mạnh với thời gian tồn tại lâu dài trong khí quyển.