Reiškinys visuotinis atšilimas, laipsniškas vidutinės Žemės temperatūros kilimas, dažnai susijęs su šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis, jau sukėlė daug pastebimų trumpalaikių padarinių. Be to, klimato mokslininkai numatė ilgalaikį poveikį atsižvelgdami į iškastinio kuro sąnaudas ir saulės energijos tendencijas. Nors ne visi mokslininkai sutinka su visomis prognozėmis, dauguma numato didelį ledinio ledo sumažėjimą, dideles ekologines permainas ir kylantį vandenyno lygį.
Traukiasi ledynai
Ledynai yra didelės, pusiau nuolatinės ledo masės, aptinkamos šaltuose regionuose; per daugelį metų sniegas kaupiasi ir suspaudžiamas pagal savo svorį, kad susidarytų ledas. Paskutinio ledynmečio metu ledynai apėmė maždaug 32 procentus Žemės žemės paviršiaus; šiuo metu jie siekia apie 10 proc. Jų didelis dydis ir stabilumas per amžius sukėlė mokslinį susidomėjimą šiais lediniais kūnais. Dėl padidėjusios temperatūros ledynai tirpsta greičiau, nei istoriškai išlaikė naujus sniegus ar padidino jų dydį. Nuo 20 amžiaus vidurio ledyno dydžio sumažėjimas buvo gerai dokumentuotas; dėl globalinio atšilimo kai kurie gali visai išnykti.
Ilgesnis JAV augimo sezonas
Jungtinių Valstijų žemės ūkio departamento paskelbtame tyrime prognozuojama, kad rytinė JAV pusė praras apie penkias šalnų dienas per metus, o Vakarai iki 2030 m. Tame pačiame tyrime teigiama, kad tuo pačiu laikotarpiu vegetacijos laikotarpis JAV užaugs apie 15–30 dienų per metus. Vidutiniškose platumose 19 metų laikotarpiu nuo 1990 iki 2009 metų pavasaris prasidėjo 10–14 dienų anksčiau.
Biogemijos pokyčiai
Remiantis NASA tyrimu, pasaulinė temperatūra padidės iki 2100 m. Augalų bendruomenėse maždaug pusėje Žemės paviršiaus. Miškai, tundra, pievos ir kitos augalų bendrijos keisis iš vieno pagrindinio tipo į kitą. Kadangi augalai ir gyvūnai sugyvena sistemose, kurias mokslininkai vadina biomomis, nuo augalų priklausantys gyvūnai greičiausiai turės prisitaikyti, migruoti ar žūti. NASA duomenimis, ypač didelis šių pokyčių pavojus yra šiauriniam pusrutuliui, įskaitant JAV, Kanadą ir Rusiją.
Kylantis vandenyno lygis
Klimatologai prognozavo, kad per daugelį dešimtmečių tirpstant poliariniam ledui į pasaulio vandenynus pateks didelis vandens kiekis, o tai savo ruožtu pakels jų lygį. Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija prognozuoja, kad per 2100 metus vandenynų lygis pakils nuo maždaug 32 iki 64 colių, o dabartinis pokytis sieks 0,12 colio per metus. Nuo 1870 m. Vandenynų lygis jau padidėjo 8 coliais, ir atrodo, kad ši tendencija vis spartėja. Tai turės didžiausią galimą poveikį pakrančių sausumos teritorijoms, kurios bus užlietos arba reikės didelių dirbtinių kliūčių; didelė žmonių populiacija šiuos regionus vadina namais arba ekonomiškai nuo jų priklauso.