CH4吸收波长为7.7µm的红外辐射，将辐射转化为热量，影响地表温度，从而造成温室效应。除CH4外的VOCs的大气寿命很短，对辐射的直接影响很小，主要通过参与光化学反应和生成有机气溶胶来影响气候。VOCs在光照条件下与NOx发生光化学反应生成温室气体O₃，从而造成温室效应。除此之外，VOCs在大气中经过氧化、吸附、凝结等过程生成二次有机气溶胶，气溶胶作为云凝结核，使地气系统的能量失衡，从而影响区域和全球气候，大量的细粒子气溶胶还会形成严重的雾霾天气。