Es stimmt, dass Wasserdampf den größten Beitrag zum Treibhauseffekt der Erde leistet. Im Durchschnitt ist er wahrscheinlich für etwa 60 % des Erwärmungseffekts verantwortlich. Allerdings steuert der Wasserdampf nicht die Temperatur der Erde, sondern wird von der Temperatur gesteuert. Das liegt daran, dass die Temperatur der umgebenden Atmosphäre die maximale Menge an Wasserdampf begrenzt, die die Atmosphäre enthalten kann. Wenn ein Luftvolumen die maximale Menge an Wasserdampf enthält und die Temperatur gesenkt wird, kondensiert ein Teil des Wasserdampfes zu flüssigem Wasser. Aus diesem Grund bilden sich Wolken, wenn warme Luft, die Wasserdampf enthält, aufsteigt und sich in größeren Höhen abkühlt, wo das Wasser zu den winzigen Tröpfchen kondensiert, aus denen die Wolken bestehen.
Der Treibhauseffekt, der die Temperatur der Erde auf einem Niveau hält, das warm genug ist, damit sich die menschliche Zivilisation in den letzten Jahrtausenden entwickeln konnte, wird durch nicht kondensierbare Gase gesteuert, hauptsächlich Kohlendioxid, CO2, mit kleineren Beiträgen von Methan, CH4, Distickstoffoxid, N2O, und Ozon, O3. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts sind geringe Mengen an künstlichen Gasen, meist chlor- und fluorhaltige Lösungs- und Kältemittel, hinzugekommen. Da diese Gase bei atmosphärischen Temperaturen und Drücken nicht kondensierbar sind, kann die Atmosphäre viel mehr dieser Gase einlagern. So hat sich CO2 (sowie CH4, N2O und O3) seit der industriellen Revolution in der Atmosphäre angesammelt, als wir begannen, große Mengen an fossilen Brennstoffen zu verbrennen.
Wenn es keinen Anstieg der Mengen an nicht kondensierbaren Treibhausgasen gegeben hätte, hätte sich die Menge an Wasserdampf in der Atmosphäre nicht verändert, wenn alle anderen Variablen gleich geblieben wären. Durch die Zugabe der nicht kondensierbaren Gase steigt die Temperatur an, was zu einem Anstieg des Wasserdampfes führt, der die Temperatur weiter erhöht. Dies ist ein Beispiel für einen positiven Rückkopplungseffekt. Die Erwärmung durch die zunehmenden nicht-kondensierbaren Gase führt dazu, dass mehr Wasserdampf in die Atmosphäre gelangt, was die Wirkung der nicht-kondensierbaren Gase verstärkt.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Zugabe von mehr Wasserdampf in die Atmosphäre einen negativen Rückkopplungseffekt erzeugt. Dies könnte passieren, wenn mehr Wasserdampf zu mehr Wolkenbildung führt. Wolken reflektieren das Sonnenlicht und reduzieren die Energiemenge, die die Erdoberfläche erreicht und sie erwärmt. Wenn die Menge der Sonnenerwärmung abnimmt, würde die Temperatur der Erde sinken. In diesem Fall würde das Hinzufügen von mehr Wasserdampf eher eine Abkühlung als eine Erwärmung bewirken. Aber Wolkenbedeckung bedeutet mehr kondensiertes Wasser in der Atmosphäre, was für einen stärkeren Treibhauseffekt sorgt als nicht-kondensierter Wasserdampf allein – an einem bewölkten Wintertag ist es wärmer als an einem klaren. Die möglichen positiven und negativen Rückkopplungen, die mit erhöhtem Wasserdampf und Wolkenbildung einhergehen, können sich also gegenseitig aufheben und die Sache verkomplizieren. Das tatsächliche Gleichgewicht zwischen ihnen ist ein aktiver Bereich der klimawissenschaftlichen Forschung.