Klima modellberegninger oppsummert i den siste IPCC-rapporten tyder på at den globale overflatetemperaturen er sannsynlig å stige ytterligere 1.1 til 6.
4 ° C (2,0 til 11,5 grader F) i løpet av 21-tallet. Usikkerheten i dette anslaget oppstår fra bruk av modeller med ulik følsomhet for klimagasskonsentrasjoner og bruk av ulike estimater for framtidige klimagassutslipp. En økning i global temperatur vil føre til at havnivået til å stige, og vil endre mengden og mønster av nedbør, trolig inkludert utvidelse av subtropiske ørkener. Oppvarmingen forventes å være sterkest i Arktis, og vil bli assosiert med vedvarende retrett av isbreer, permafrost og havis.
Andre sannsynlige effekter inkluderer endringer i hyppighet og intensitet av ekstremvær, arter utryddelse, og endringer i landbruket gir. Oppvarming og relaterte endringene vil variere fra region til region rundt om i verden, selv om innholdet i disse regionale variasjonene er usikkert. En annen stor verdensomspennende samtidig av den globale oppvarmingen, og en som er i dag skjer samtidig som det er spådd å fortsette, er havforsuring, som er likeledes et resultat av moderne økning i atmosfærisk karbondioksid.
Vitenskapelig enighet om at menneskeskapt global oppvarming skjer.
Likevel fortsetter politisk og offentlig debatt. Kyoto-protokollen er rettet mot å stabilisere klimagasskonsentrasjon for å unngå en "farlig menneskeskapt påvirkning". Per november 2009 har 187 stater signert og ratifisert protokollen.