Fenomen globalno zatopljenje, postupni porast prosječne Zemljine temperature često povezan sa stakleničkim plinovima, već je proizveo mnoge vidljive kratkoročne učinke. Uz njih, klimatski su znanstvenici predvidjeli dugoročne učinke uzimajući u obzir stope potrošnje fosilnih goriva i trendove u solarnoj proizvodnji. Iako se svi znanstvenici ne slažu u svakom predviđanju, većina predviđa velika smanjenja ledenjačkog leda, velike ekološke pomake i porast razine oceana.
Smanjivanje ledenjaka
Ledenjaci su velike polutrajne mase leda koje se nalaze u hladnim predjelima; tijekom mnogih godina snijeg se nakuplja i komprimira pod vlastitom težinom stvarajući led. Tijekom posljednjeg ledenog doba, ledenjaci su pokrivali oko 32 posto površine Zemlje; trenutno iznose oko 10 posto. Njihova velika veličina i stabilnost tijekom stoljeća doveli su do znanstvenog interesa za ova ledena tijela. Povećane temperature dovele su do uvjeta u kojima se ledenjaci tope brže nego što su nove snježne padaline u povijesti održavale ili dodavale svojoj veličini. Od sredine 20. stoljeća smanjenja veličine ledenjaka dobro su dokumentirana; globalno zagrijavanje može uzrokovati da neki potpuno nestanu.
Duža sezona rasta SAD-a
Studija koju je objavilo Ministarstvo poljoprivrede Sjedinjenih Država predviđa da će istočna polovica SAD-a izgubiti oko pet mraznih dana godišnje, a zapad do 2030. godine. Ista studija tvrdi da će, u istom vremenskom okviru, vegetacijska sezona u SAD-u dobiti oko 15 do 30 dana godišnje. Na umjerenim geografskim širinama u 19-godišnjem razdoblju od 1990. do 2009. proljeće je započelo 10 do 14 dana ranije.
Promjene u biomima
Prema NASA-inom istraživanju, povećanje globalne temperature promijenit će biljne zajednice na otprilike polovici Zemljine površine do 2100. godine. Šume, tundra, travnjaci i druge vrste biljnih zajednica mijenjat će se od jedne glavne vrste do druge. Budući da biljke i životinje koegzistiraju u sustavima koji znanstvenici nazivaju biomima, životinje koje ovise o biljkama vjerojatno će se morati prilagoditi, migrirati ili propasti. Prema NASA-i, sjeverna polutka, uključujući SAD, Kanadu i Rusiju, posebno je visok rizik za ove promjene.
Rastuće razine oceana
Klimatolozi su predvidjeli da će tijekom mnogih desetljeća otapanje polarnog leda ispuštati velike količine vode u svjetske oceane, što će zauzvrat povisiti njihovu razinu. Nacionalna uprava za oceane i atmosferu predviđa porast razine oceana s oko 32 na 64 inča tijekom 2100. godine, s trenutnom promjenom koja iznosi 0,12 inča godišnje. Od 1870. razine oceana već su se povećale za 8 inča i čini se da se trend ubrzava. To će imati najveći potencijalni utjecaj na obalna kopnena područja koja će postati poplavljena ili će trebati velike umjetne prepreke; velika ljudska populacija ove krajeve naziva domom ili ekonomski ovisi o njima.