إن تغير المناخ وآثاره متعدد النطاقات، وكل الاتجاهات، ومتعدد المستويات، مع وجود آثار إيجابية وسلبية تتعايش، ولكن الآثار السلبية أكثر قلقاً. كان للاحترار العالمي تأثير على النظم الإيكولوجية الطبيعية في العديد من المناطق، مثل المناخ غير الطبيعي، وارتفاع مستوى سطح البحر، وتراجع الأنهار الجليدية، وذوبان الجليد الدائم، والتجميد المتأخر والذوبان المبكر لجليد الأنهار (البحيرة)، ومواسم النمو المطولة في خطوط العرض المتوسطة إلى العالية، والنباتات والحيوانات يمتد نطاق التوزيع إلى المناطق القطبية والمناطق المرتفعة، وانخفاض عدد بعض الحيوانات والنباتات، وفترة ازدهار بعض النباتات ، وهكذا.
بخار الماء هو أكبر غازات الاحتباس الحراري، وهو ما يقرب من اثنين من أوامر من حجم أعلى من ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك، فإنه يتأثر كثيرا من الارتفاعات وخطوط العرض، كما أنها تتأثر كثيرا من قبل المناخات المياه والرياح الموسمية. نسبيا: يتأثر المناخ المحيطي مع الرطوبة المطلقة العالية الغاز غرفة الرطب التفريغ الاصطناعي ليس له تأثير واضح، والمناطق ذات الرطوبة المطلقة أقل مثل ارتفاعات أعلى، وخطوط العرض العالية، والمناطق القاحلة هي أكثر تأثرا غازات الاحتباس الحراري الاصطناعي. فعلى سبيل المثال، تقع جبال تيانشان الصينية في مناطق داخلية عالية الارتفاع، وقد ارتفع خط الثلوج بشكل ملحوظ. وفي الولايات المتحدة وأوروبا ومناطق أخرى، تكون الرطوبة مرتفعة نسبياً، وتسرع غازات الدفيئة الاصطناعية الحمل الحراري لبخار الماء وتسبب طقساً شديد الانخفاض وارتفاعاً في درجة الحرارة. وبدون تأثير بخار الماء، فإن غازات الاحتباس الحراري الاصطناعية تتسبب عموما في ارتفاع درجة الحرارة، ولكن وجود بخار الماء يزيد من الاضطرابات الجوية ويميل المناخ إلى التطرف.
وقد قررت وكالة حماية البيئة الأميركية أن ثاني أكسيد الكربون وغيره من غازات الاحتباس الحراري هي ملوثات للهواء "تعرض الصحة العامة ورفاه الإنسان للخطر". إن الانبعاثات البشرية الواسعة النطاق من غازات الدفيئة كافية للتسبب في الاحترار العالمي وغيره من التغيرات المناخية.