Thứ nhất, biến đổi khí hậu toàn cầu biểu hiện qua sự nóng lên của khí quyển và Trái đất. Nhiệt độ trung bình của trái đất hiện nay nóng hơn gần 40C so với nhiệt độ trong kỷ băng hà gần nhất, khoảng 13.000 năm trước. Tuy nhiên trong vòng 100 năm qua, nhiệt độ trung bình bề mặt Trái Đất tăng 0,6 - 0,7oC và dự báo sẽ tăng 1,4 - 5,8oC trong 100 năm tới (Báo cáo của IPCC, 2/2001)
Thứ hai, sự thay đổi về khí hậu đại dương. Các đại dương đóng một vai trò quan trọng trong các khâu hình thành và biến đổi của khí hậu. Hiện tượng ElNiNo là một minh chứng cho vai trò quan trọng của đại dương
Thứ ba, biến đổi khí hậu biểu hiện qua những thay đổi trong băng quyển. Trên trái đất, băng giá chiếm 10% bề mặt trái đất, chủ yếu phân bố ở các lục địa Nam cực hay Greenland. Băng giá cũng bao phủ trên 7% diện tích biển. Vào mùa Đông, tuyết phủ đến 49% bề mặt Bắc bán cầu. Tính trung bình cả năm thì cuối thập kỷ bề mặt này giảm đi 5%. Trong thế kỷ XX, các chỏm băng ở hai cực và các sông băng cũng tan đi ít nhiều gây hiện tượng dâng cao của mực nước biển.
Thứ tư, biến đổi khí hậu biểu hiện qua sự thay đổi về lượng mưa. Trong thế kỷ XX (từ 1990 đến 2005) lượng nước mưa tăng lên ở một số vùng như trên sườn Đông của châu Mỹ, Bắc Âu, Bắc và Trung Á và giảm ở vùng Sahel ở Châu Phi, xung quanh Địa Trung Hải, miền Nam châu Phi khiến khí hậu trở nên khô cằn.