氣候的自然變率可以導(dǎo)致不同年份和不同地區(qū)的氣候條件存在很大差異。研究表明，只要大約5.0攝氏度的增溫就可以使地球從1.5萬年前的末次冰期緩慢變化到目前的氣候條件。由于生態(tài)系統(tǒng)和人類社會已經(jīng)適應(yīng)了今天以及最近過去的氣候，因此，如果變化太快，將使得生態(tài)系統(tǒng)和人類社會很難應(yīng)對。隨著全球變暖，未來50～100年，海平面將繼續(xù)上升。目前我國海平面上升的趨勢比較明顯，據(jù)專家預(yù)測，我國未來海平面還將繼續(xù)上升，到2030年中國沿海海平面上升幅度為1厘米～16厘米，到2050年上升幅度為6厘米～26厘米，預(yù)計(jì)到21世紀(jì)末將達(dá)到30厘米～70厘米。
預(yù)測表明，北半球積雪和海冰分布范圍將進(jìn)一步減少，冰川和冰蓋在21世紀(jì)將繼續(xù)大范圍退縮，南極冰蓋的冰量可能由于降水的增加而增加，格陵蘭冰蓋的冰量可能減少，這是由于徑流增加可能超過降水的增加。
目前，西南極冰蓋的冰架在未來將如何變化成為十分受人關(guān)注的問題.該地區(qū)溫度明顯升高，2002年3月拉森-B冰架的迅速崩塌是一個明顯的先兆。但目前的預(yù)測表明，在21世紀(jì)，西南極冰蓋的消失不可能是大規(guī)模的，因而也不可能引起明顯的海平面上升。全球變暖后，我國的冰川、凍土和積雪可能減少，山地冰川將繼續(xù)后退萎縮。預(yù)計(jì)到2050年我國西部冰川面積將減少27.2%。據(jù)科學(xué)家推斷，到2050年，烏魯木齊河源小冰川將基本消失，我國現(xiàn)有面積小于1平方千米的24189條小冰川也將在2050年前基本消失。從小冰期的后期到2100年，中國冰川在350年中將損失二分之一。
氣候變化對生物多樣性的影響，取決于氣候變化后物種相互作用的變化，以及物種遷移后與環(huán)境之間的適應(yīng)性平衡。植被模擬研究證實(shí)，氣候變化使某些物種由于不能適應(yīng)新環(huán)境而有瀕臨滅絕的危險，也可能出現(xiàn)新的物種體系。
在繼續(xù)變暖的21世紀(jì)，森林是最容易受到損害的生態(tài)系統(tǒng)。在全球變暖引起的氣候快速變化條件下，大多數(shù)樹種難以找到氣候適宜的地點(diǎn)，即物種的生境。生境是物種生存和繁殖的環(huán)境條件。不同的樹木在某些地點(diǎn)重新發(fā)現(xiàn)適宜它們特點(diǎn)的氣候生境是需要一個長時間的穩(wěn)定氣候。
全球變暖對水分供給的影響也是非常大的，預(yù)計(jì)地球上某些地區(qū)將變暖變干，尤其是在夏季，干旱的可能性也將更大，在其他地區(qū)預(yù)計(jì)將發(fā)生更多的洪水。在全球變化的影響下，我國干旱區(qū)范圍將擴(kuò)大，荒漠化將加劇。
氣候變化對人類本身主要的直接影響是極端高溫產(chǎn)生的熱效應(yīng).它將變得更加頻繁、更加普遍，影響人類健康，同時，較高的溫度也有助于某些熱帶疾病（如瘧疾）向新的地區(qū)傳播。
