Biomi tundre kombiniraju temperature smrzavanja sa oštrim pokrivačem tla bez drveća kako bi stvorili jedno od najtežih prirodnih okruženja na Zemlji. Većina tundre je tvrdo upakirana mješavina mrtvih smrznutih biljnih tvari i tla koja se naziva permafrost. Biljke i divlje životinje ovog bioma prilagodile su se nesigurnom skupu uvjeta okoliša koji se sada mijenjaju zbog klimatskih promjena.
Temperature zagrijavanja
Aljaska - najsjevernija američka država i jedina koja uključuje arktičku tundru - tijekom posljednjih 50 godina zagrijala se dvostruko više od prosječne američke nacionalne stope. Prosječna temperatura mu je u to vrijeme porasla za 3,4 stupnja Fahrenheita, a zimska temperatura gotovo dvostruko veća: u prosjeku 6,3 stupnjeva Fahrenheita. Znanstvenici očekuju da će temperature porasti barem još toliko do 2050. godine.
Odmrzavanje tla
Rastuće temperature tundre mogu zvučati skromno, posebno za biome s prosječnom temperaturom od 10 do 20 stupnjeva Fahrenheita. Ali oni su zapravo prouzročili značajne promjene u vječnom smrzninu tundre. Temperature zagrijavanja odgađaju godišnje smrzavanje, a dulja topla razdoblja tope vječni mraz tundre. To omogućuje biljkama poput grmlja da puštaju korijenje sjevernije u tundri i omogućava životinjama koje nisu prilagođene surovim uvjetima tundre da migriraju na sjever. Te promjene okoliša prijete stanovnicima tundre poput arktičke lisice.
Emisije stakleničkih plinova
Zamrzavanjem raspadnutih biljnih tvari u permafrost tlu svake zime, tundra je u povijesti djelovala kao "umivaonik ugljika": mjesto koje uklanja i skladišti stakleničke plinove iz atmosfere. Pakirani permafrost može doseći dubinu od 450 metara (1476 stopa). Klimatski znanstvenici očekuju da će odmrzavanje vječnog leda u atmosferu ispuštati svoje uskladištene stakleničke plinove poput ugljičnog dioksida i metana. Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir (NASA) nadgleda vječni mraz kako bi utvrdila koji plinovi izlaze. Uzorci uzeti iz divljine Innoko na Aljasci 2012. godine pokazali su emisije metana poput onih generiranih u velikim gradovima; takve emisije staklenika vjerojatno će uzrokovati pozitivan povratni krug i ubrzati klimatske promjene.
Polemika o klimatskim promjenama
Neki sumnjaju u postojanje klimatskih promjena, kao i u teoriju da su temperature zagrijavanja uzrokovane emisijom stakleničkih plinova iz ljudskih aktivnosti poput izgaranja fosilnih goriva. Međutim, Sindikat zabrinutih znanstvenika izvještava o „ogromnom znanstvenom konsenzusu“ da se klimatske promjene događaju i da su uzrokovane ljudskim aktivnostima. Zagrijavanje arktičke tundre jedan je od primjera ovog postupka na djelu.