Theo nghiên cứu năm 2013 của giới chuyên gia Mỹ, tính đến cuối thế kỷ này, có khoảng hơn 20 cơn bão lớn (trên cấp 8) và bão nhiệt đới đổ bộ lên nhiều khu vực trên Trái Đất mỗi năm. Trong ảnh là ảnh chụp vệ tinh siêu bão Sandy năm 2012, một trong những cơn bão lớn nhất đánh vào bờ đông nước Mỹ trong nhiều thập kỷ qua. 
Trong nhiều năm tới, biến đổi khí hậu được dự đoán sẽ gây ra nhiều đợt hạn hán lớn, kéo dài 10 năm hoặc có thể hơn. Hạn hán kỷ lục từng được ghi nhận ở nhiều khu vực khô cằn trên thế giới, thậm chí ở cả California. Trong bức ảnh, đất khô cằn vì hạn hán ở Nam Sudan.
Theo các chuyên gia, hiện chưa thể xác định mối liên hệ trực tiếp một cách chính xác giữa biến đổi khí hậu và cháy rừng. Tuy nhiên, họ tin rằng sự gia tăng các vụ cháy rừng ở miền tây nước Mỹ một phần do nhiệt độ ấm dần gây nên.
Lớp tuyết bao phủ trên đỉnh núi Kilimanjaro, "nóc nhà" của châu Phi, từng là nguồn cảm hứng của Ernest Hemingway. Ngày nay, chúng có nguy cơ sẽ tan chảy khi nhiệt độ trung bình trên Trái Đất ngày càng tăng. Các nghiên cứu từng chỉ ra rằng, nếu đỉnh phủ tuyết tiếp tục bay hơi với tốc độ hiện nay thì nó sẽ biến mất trong 15 năm.
Các loài xâm lấn trong tự nhiên như bọ vỏ cây hay bọ cánh cứng đục gỗ thông thường sinh sôi phát triển nhanh trong điều kiện thời tiết ấm. Đây là loài có sức tàn phá khủng khiếp nhiều cánh rừng. Trong ảnh là minh chứng cho sự tàn phá của bọ cánh cứng trên cây vân sam ở Yukon, Canada.
Nhiệt độ các đại dương trên Trái Đất dù tăng không nhiều, nhưng đủ ảnh hưởng đến hệ sinh thái ở các rạn san hô, vốn đang bị tẩy trắng và chết hàng loạt trong nhiều năm qua.
Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy nhiệt độ tăng cao và nồng độ carbon dioxide trong không khí có thể thúc đẩy sự phát triển của các loại hạt cây dại, vốn sinh ra phấn hoa gây dị ứng. Các trường hợp dị ứng từng xảy ra ở Mỹ hồi đầu năm nay.
Gấu trắng Bắc Cực từng được coi là ví dụ điển hình cho tác động của biến đổi khí hậu đối với động vật. Ngày nay, số lượng loài có nguy cơ bị đe dọa ngày càng tăng, trong đó có chim hay bò sát. Loài cóc vàng (ảnh) sống ở Costa Rica và các quốc gia Trung Mỹ, được coi là sắp tuyệt chủng.
Nhiều loài động vật, trong đó phần lớn là chim, có xu hướng di cư ngày càng sớm hơn vì ảnh hưởng của nhiệt độ do Trái Đất ngày càng ấm dần. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Anh, trong 20 năm qua, thời gian di cư của loài chim godwit đuôi đen bắt đầu sớm hơn hai tuần. Không chỉ bắt đầu sớm, chúng còn di cư đến những vùng cao hơn.
