Ilmastonmuutos ja sen vaikutukset ovat monivaiheisia, monisuuntaisia ja monitasoisia, ja sillä on myönteisiä ja kielteisiä vaikutuksia, mutta kielteiset vaikutukset ovat huolestuneempia. Ilmaston lämpeneminen on vaikuttanut luonnon ekosysteemeihin monilla alueilla, kuten epänormaali ilmasto, merenpinnan nousu, jäätikön vetäytyminen, ikiroudan sulaminen, jokijään myöhäinen jäätyminen ja varhainen sulaminen, pitkittyneet kasvukaudet leveysasteilla, kasvisto ja eläimistö Levinneisyysalue ulottuu napa-alueille ja korkeille alueille, tiettyjen eläinten ja kasvien määrä vähenee ja joidenkin kasvien kukinta-aika etenee ja niin edelleen.
Vesihöyry on suurin kasvihuonekaasu, joka on lähes kaksi suuruusluokkaa suurempi kuin hiilidioksidi. Korkeus ja leveysaste vaikuttavat kuitenkin suuresti siihen, ja myös vedet ja monsuuniilmasto vaikuttavat siihen suuresti. Suhteellisesti: se vaikuttaa valtameren ilmastoon, jossa on korkea absoluuttinen kosteus Keinotekoisesti purkautuvalla märkähuonekaasulla ei ole selvää vaikutusta, ja keinotekoiset kasvihuonekaasut vaikuttavat enemmän alueisiin, joilla absoluuttinen kosteus on alhaisempi, kuten korkeammat korkeudet, korkeat leveysasteet ja kuivat alueet. Esimerkiksi Kiinan Tianshan-vuoret sijaitsevat korkealla sisämaassa, ja lumiraja on noussut merkittävästi. Yhdysvalloissa, Euroopassa ja muilla alueilla kosteus on suhteellisen korkea ja keinotekoiset kasvihuonekaasut nopeuttavat vesihöyryn konvektiointia ja aiheuttavat äärimmäistä matalan ja korkean lämpötilan säätä. Ilman vesihöyryn vaikutusta keinotekoiset kasvihuonekaasut aiheuttavat yleensä lämpötilan nousua, mutta vesihöyryn esiintyminen lisää ilmakehän turbulenssia ja ilmasto pyrkii äärimmäisyyksiin.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto on päättänyt, että hiilidioksidi ja muut kasvihuonekaasut ovat ilman epäpuhtauksia, jotka "vaarantavat kansanterveyden ja ihmisten hyvinvoinnin". Ihmisen laajamittaiset kasvihuonekaasupäästöt riittävät laukaisemaan ilmaston lämpenemisen ja muut ilmastonmuutokset.