Det faglige arbeidet med Klimapanelets hovedrapporter foregår i all hovedsak innenfor tre arbeidsgrupper: Arbeidsgruppe 1 vurderer naturvitenskapelige sider ved klimasystemene og endringene i klimaet, både i fortid og fremtid. Arbeidsgruppe 2 vurderer hvor sårbar naturen og våre sosioøkonomiske systemer er for klimaendringer, hvilke negative og positive konsekvenser klimaendringer av ulike omfang kan føre til, og hvilke muligheter vi har for å tilpasse oss endringene. Arbeidsgruppe 3 vurderer de politiske og teknologiske mulighetene for å begrense klimaendringene, hovedsakelig tilknyttet klimagassutslipp.