עליית הטמפרטורה, שינוי בפיזור המשקעים, עלייה בשכיחותם ובעוצמתם של אירועי מזג אוויר קיצוניים, ובהם שרפות, בצורות, סופות, הצפות ושיטפונות, כל אלה ועוד גורמים לנזק כלכלי וחברתי חסר תקדים. ההתמודדות עם שינוי האקלים ניצבת בראש רשימת האתגרים הגדולים ביותר שעומדים בפני האנושות במאה ה-21, לצד משבר המגוון הביולוגי.
שינויים בתנאי הסביבה של צמחים, בעלי חיים ושאר יצורים חיים עשויים לפגוע בהם באופן ישיר ולצמצם את אוכלוסיותיהם, לעיתים עד כדי סכנת הכחדה או אפילו הכחדה ממש, במיוחד כאשר מדובר בשינוי מהיר, שלא מאפשר להסתגל אליו בזמן.
מחזור החיים של מינים רבים (תרדמת חורף, נשירת עלים וכדומה) מושפע מאורך היום, טמפרטורה, משקעים ועוד, ולכן שינוי האקלים עלול לשבש אותו ולהשפיע על מאפיינים התנהגותיים, פיזיולוגיים ואפילו גנטיים. שינוי האקלים משפיע גם על תהליכים אקולוגיים חשובים, כמו האבקה ורביית צמחים. שינוי בתזמון הנביטה והפריחה של צמחים, למשל, יכול להשפיע לא רק על תפוצת הצמחים עצמם, אלא גם על מי שקשור אליהם באופן כזה או אחר ותלוי בהם לצורכי רבייה, תזונה וכדומה.
התחזיות האקלימיות צופות פגיעה משמעותית במגוון הביולוגי בעקבות החמרת השפעותיו של שינוי האקלים, כבר בעתיד הקרוב. פגיעה במגוון הביולוגי גורמת להחלשת חוסנן של המערכות האקולוגיות ומשבשת את יכולתן להתאושש מתנאי אקלים קיצוני, מזיקים ומחלות. קיומו של האדם תלוי במערכות הטבעיות הללו ובמגוון השירותים שהמערכות האקולוגיות מספקות לו, כמו מזון וחומרי גלם, ויסות אקלים, טיהור אוויר ומים, מניעת סחף קרקע, תרבות ופנאי ועוד. כאשר הטבע נפגע, המשמעות היא שגם עתידו של האדם בסכנה.