Fransk Polynesia er sårbar for klimaendringer og økning i havnivå. Mellom 1975 og 2005 ble det observert en havnivåøkning på 7,5 cm på Tahiti. Atollene, som gjerne bare når noen få meter over havoverflaten, er svært utsatt, noe som kan få virkninger både for naturen og for befolkningen på atollene. Stigende havnivå vil kunne medføre at atollene forsvinner under vann. På 1990-tallet var det flere tilfeller av korallbleking i Fransk Polynesia. I tillegg til at korallene døde, ble hele næringskjeden i lagunene påvirket, med nedgang i fiskebestanden. Endring av havtemperaturen truer også med å påvirke forholdene for dyrking av perlemuslinger, en viktig næring særlig på Tuamotuøyene.