全球平均气温在1906到2005年的一百年间升了0.74度。而在1956到2005年的50年，每10年上升0.13度，升幅是过去100年的两倍。过去10年中(2001-2010)，有9年(2010, 2005, 2003, 2002, 2009, 2006, 2007, 2004, 2001)名列最暖的10年内。

全球暖化（陆地和海洋）会影响大气中的水汽含量、降水和大气环流。温度上升将会增加大气中可容纳的水汽及加剧水循环，改变降水量、频率、强度、时间和种类等特征。

跟全球气温上升不同，长期数据分析显示不同地区的降水趋势差异很大，有些地区有所增加，有些则减少。

海平面受全球变暖的影响而上升，其主要物理成因有二：其一是海洋上层的海水受热而膨胀；其二是冰川、冰冠以及格陵兰和南极洲上的冰块溶化后流入海洋，令海洋的水量增加。

根据政府间气候变化专业委员会(IPCC) 2007年发表的第四次评估报告，全球海平面在1961至2003年间每年上升了1.8亳米，上升速度在1993至2003年间加快，约每年3.1毫米，并预料到21世纪末全球平均海平面会上升0.18至0.59米。

由测潮器(蓝色)及卫星(红色)数据显示的全球平均海平面上升变化。变化是相对于1961-1990年的平均值。平滑曲线代表十年际平均数值，圆点代表每年数值。阴影部份为不确定间距。(来源：政府间气候变化专门委员会IPCC 2007)

极端天气(例如:大雨、热浪、寒潮、干旱等)是指在历史上不常发生的天气事件。