Forventede effekter av global oppvarming er økt global temperatur, stigende havnivå, endring av nedbørmønstre og ørkenspredning i subtropene. Oppvarmingen er forventet å være større over land enn over hav og størst i Arktis, med reduksjon av isbreer, permafrost og havis. Andre endringer kan bli hyppigere ekstremvær, inkludert hetebølger, tørke, kraftig regn med oversvømmelser og kraftige snøfall, havforsuring og utryddelse av arter på grunn av skiftende temperaturregimer. Alvorlige konsekvenser for mennesker og samfunn er risiko for matsikkerheten på grunn av minkende avlinger, samt avfolking av bebodde områder på grunn av stigende havnivå. Klimasystemet har stor «treghet», og klimagasser vil bli værende i atmosfæren i lange tider, og derfor vil mange av disse effektene ikke bare eksistere i flere tiår eller århundrer, men i titusener av år.