Myhre har stor interesse for klima, og alle typer endringer som påvirker klima, både menneskeskapte, naturlige og tilbakekoblinger som linker begge. Myhre har vært med i FNs klimapanel og vært medforfatter av tredje, fjerde og femte hovedrapport som en del av IPCCs arbeidsgruppe 1. Han var koordinerende og ledende forfatter i rapporten fra 2013, og ledende forfatter i 2007 og 2001. Myhre har vært involvert i en lang rekke forskningsprosjekter, og publikasjoner.