La concentrazione di CO2 è aumentata dal 1750 (età pre-industriale) al presente di circa il 31% e continua ad aumentare in media di circa lo 0,4% all'anno. Dal 1750 anche la concentrazione di altri gas serra è aumentata, il metano (CH4) del 151%, l'ossido di azoto (N2O) del 17%. La temperature media superficiale terrestre è aumentata dall'inizio del secolo di circa 0,6 gradi centigradi e le previsioni per la fine del ventunesimo secolo sono di un riscaldamento compreso fra 1,4 e 5,8 gradi centrigradi.
Le differenze nelle previsioni corrispondono ai diversi valori adottati per l'emissione di gas serra nei diversi modelli— in cui vengono prese in considerazione diverse ipotesi di sviluppo sociale e tecnologico — e alla varietà di risposte ottenute con i diversi modelli per lo stesso scenario di emissione. Le previsioni sui cambiamenti climatici a scala regionale e locale sono ancora molto incerte. Tuttavia è già possibile prevedere alcuni dei principali effetti di questo riscaldamento globale: l'innalzamento del livello del mare (da 0,09 a 0,88 metri entro la fine del ventunesimo secolo), la diminuzione dei ghiacciai e della copertura nevosa, l'aumento di heat waves (onde di calore), l'aumento dell'intensità delle precipitazioni, l'intensificazione delle tempeste tropicali. Informazioni più dettagliate e mappe di cambiamenti climatici sono disponibili sul sito web dell'Intergovernmental Panel on Climate Change.