Muchas organizaciones tanto públicas como privadas, incluyendo gobiernos y personas individuales están preocupados que los efectos que el calentamiento global pueda producir sean profundamente negativos, incluso catastróficos tanto a nivel mundial como en regiones vulnerables especificas. Esos efectos incluyen no solo el medio ambiente sino repercusiones económicas y biológicas especialmente en la agricultura que a su vez podrían afectar el bienestar general de la humanidad.Por ejemplo, un informe del Centro de Seguridad Nacional de USA advierte que: “en los próximos 30 o 40 años va a haber guerras por agua, una creciente inestabilidad causada por hambruna, enfermedades y la elevación de los niveles del mar y olas de refugiados. “El caos resultante será un ‘caldo de cultivo’ para disturbios civiles, genocidio y el crecimiento del terrorismo” y Javier Solana ha sugerido: “El cambio climático también causa graves riesgos políticos y de seguridad que afectan directamente a los intereses europeos. Esa es la razón por la que necesitamos para hacer frente a estos juntos, como europeos.”
Ciertos fenómenos, como la disminución de los glaciares, la elevación del nivel de los mares y los cambios meteorológicos se han considerado consecuencias del calentamiento global que pueden influir en las actividades humanas y en los ecosistemas. Algunas especies pueden ser forzadas a emigrar de sus hábitats para evitar su extinción debido a las condiciones cambiantes, mientras otras especies pueden extenderse. Pocas ecorregiones pueden esperar no resultar afectadas.(Para todo lo anterior, ver Revista Ecosistemas: Los efectos biológicos del cambio climático, resumen de la puesta en común que un grupo de alumnos hicieron para un curso de doctorado del programa "Cambio global y desarrollo sostenible" de la Universidad de Alcalá).
Otro motivo de gran preocupación es la elevación del nivel de los mares. Los niveles de los mares se están elevando entre 1 y 2 centímetros por decenio, a la vez que se agudizan los fenómenos climáticos extremos, y algunas naciones isleñas del Océano Pacífico, como Tuvalu, ya están trabajando en los detalles de una eventual evacuación . El calentamiento global produce un aumento de la cantidad de agua líquida procedente de la reducción de los glaciares de montaña y se teme un decrecimiento de los casquetes glaciares.
Se prevé que el nivel medio global del mar se elevará entre 9 y 99 cm entre 1990 y 2100. y en caso de que todo el hielo de la Antártida se derritiera, el nivel del mar aumentaría 125 m.
el clima se haga más cálido la evaporación se incrementará. Esto causaría un aumento de las precipitaciones lluviosas y más erosión. El IPCC (IPCC, 2007, p. 9) pronostica un aumento de las precipitaciones en las regiones frías (latitudes altas) y en ciertas regiones tropicales lluviosas, a la vez que una reducción en las zonas secas de latitudes medias y tropicales, como la cuenca mediterránea o el nordeste brasileño. Es decir, un clima más extremo con la precipitación repartida de forma más desigual.
temperaturas medias en el período 1995 - 2004.El aumento de la temperatura no sigue una ley lineal, sino que presenta fluctuaciones debidas a procesos y la variabilidad natural, siendo la más notable de ellas el fenómeno de El Niño. Durante el mismo periodo las temperaturas en la superficie terrestre muestran un incremento de aproximadamente 0,15 °C por decenio, que se contrarrestan en ciclos opuestos del mismo (Lean y Rind, 2008). Esto sugiere que el proceso de calentamiento podría sufrir un aceleramiento repentino o que sea capaz de desencadenar cambios bruscos, anómalos y caóticos de temperatura (por ejemplo, tormentas, huracanes, sequías, etc, extremas) o incluso extremos globalizados o localizados de baja temperatura. (Ver la discusión sobre la teoría del caos para ideas relacionadas.), con efectos que podrían no ser fácilmente reversibles posteriormente.
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