สภาพภูมิอากาศ คือ การกล่าวถึงอุณหภูมิเฉลี่ย ความชื้น และปริมาณฝนหรือหิมะที่ตกแต่ละฤดูกาลในระดับภูมิภาค ในช่วงเวลาที่ยาวนานเป็นปีหรือหลายทศวรรษ ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ จึงเป็นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ย ความชื้น และปริมาณฝนโดยทั่วไปในพื้นที่หรือภูมิภาคหนึ่ง ๆ ซึ่งสภาพภูมิอากาศของโลกมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอด หลายครั้งที่สภาพภูมิอากาศของโลกร้อนขึ้นกว่าที่เคยเป็น และก็หลายครั้งที่มันเย็นลง อย่างไรก็ตาม ช่วงหลังการปฏิวัติอุตสาหกรรมในปี ค.ศ. 1880 เป็นต้นมา สภาพภูมิอากาศของโลกมีการเปลี่ยนแปลงไปมากเมื่อเทียบกับก่อนหน้านี้
จากการศึกษาพบว่า การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกกำลังเปลี่ยนแปลงไปในทางที่โลกร้อนขึ้น โดยอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกสูงขึ้นประมาณ 0.6 องศาเซลเซียสในระยะเวลา 100 ปีที่ผ่านมา แม้ว่าจะดูเหมือนเล็กน้อย แต่การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยที่เกิดขึ้นนี้กลับส่งผลอย่างมากมายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกมีสาเหตุที่เป็นไปได้อยู่หลายสาเหตุ เช่น ระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ที่เปลี่ยนแปลงไป การถ่ายทอดพลังงานจากดวงอาทิตย์มายังโลกมากขึ้นหรือน้อยลง หรือการระเบิดของภูเขาไฟ แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ลงความเห็นว่า มนุษย์ก็เป็นสาเหตุหนึ่งในการทำให้สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงด้วย
การใช้รถ การใช้เครื่องปรับอากาศหรือเครื่องทำความร้อนภายในบ้าน การประกอบอาหาร รวมถึงการใช้พลังงานจากวิธีต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการเผาไหม้ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซ กิจกรรมของมนุษย์เหล่านี้ล้วนปลดปล่อยก๊าซไปสู่บรรยากาศ เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซเรือนกระจก และก๊าซเหล่านี้เป็นสาเหตุให้อากาศร้อนขึ้น นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในแต่ละพื้นที่ได้
1. อุณหภูมิของโลกเพิ่มขึ้น การที่อุณหภูมิของโลกเพิ่มขึ้นนี้เนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 เป็นต้นมา ซึ่งความร้อนส่วนใหญ่เกิดขึ้นในระยะเวลา 35 ปีที่ผ่านมา มันทำให้อุณหภูมิพื้นผิวโลกโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นประมาณ 1.1 องศาเซลเซียส แม้ว่าจะดูเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยแต่มันก็ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตอย่างมากทีเดียว
2. น้ำในมหาสมุทรร้อนขึ้น เป็นเรื่องที่เราลืมคิดกันไปว่าเมื่อความร้อนภายในโลกเพิ่มขึ้น น้ำในมหาสมุทรจะดูดซับความร้อนส่วนหนึ่งไว้ และตั้งแต่ปี 1969 เป็นต้นมา อุณหภูมิที่ผิวน้ำจนถึงระดับความลึก 700 เมตร เพิ่มขึ้นถึง 0.302 องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อแพลงก์ตอนและสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในมหาสมุทร
3. แผ่นน้ำแข็งมีขนาดเล็กลง แผ่นน้ำแข็งที่กรีนแลนด์และแอนตาร์กติกามีมวลลดลง โดยตั้งแต่ปี 2002-2006 กรีนแลนด์ได้สูญเสียแผ่นน้ำแข็งไปถึง 150-250 ลูกบาศก์กิโลเมตรในแต่ละปี ขณะที่แอนตาร์กติกาสูญเสียแผ่นน้ำแข็งไปถึง 152 ลูกบาศก์กิโลเมตรระหว่างปี 2002-2005
4. ธารน้ำแข็งทั่วโลกกำลังลดลง ซึ่งรวมถึงเทือกเขาแอลป์ หิมาลัย แอนดีส ร็อกกี้ อลาสกา และแอฟริกาด้วย
5. หิมะที่เคยปกคลุมพื้นที่ต่าง ๆ ลดลง สังเกตได้จากหิมะที่เคยปกคลุมซีกโลกทางเหลือลดลงในช่วง 5 ทศวรรษที่ผ่านมา
6. ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้น ในศตวรรษที่ผ่านมา ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นประมาณ 8 นิ้ว แต่ที่น่าตกใจยิ่งกว่าคือ อัตราการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลในช่วง 2 ทศวรรษมานี้สูงขึ้นเกือบ 2 เท่าของศตวรรษที่ผ่านมา
7. การลดลงของน้ำแข็งในทะเลอาร์กติก ทั้งขอบเขตและความหนาของน้ำแข็งในทะเลอาร์กติกได้ลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา
8. ความเป็นกรดในมหาสมุทรเพิ่มขึ้น ตั้งแต่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ความเป็นกรดของน้ำทะเลก็เเพิ่มขึ้นประมาณ 30% การเพิ่มขึ้นนี้เป็นผลจากการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่บรรยากาศ ดังนั้น จึงมีการดูดซับโดยมหาสมุทรไว้บางส่วน ปริมาณของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกดูดซับโดยมหาสมุทรชั้นบนนั้นเพิ่มขึ้นประมาณ 2 พันล้านตันต่อปี และเมื่อน้ำมีความเป็นกรดสูงขึ้นก็อาจก่อให้เกิดปัญหากับแนวปะการังและนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรได้
นักวิทยาศาสตร์คาดว่าอุณหภูมิของโลกจะเพิ่มขึ้นต่อไปเรื่อย ๆ จากนี้อีก 100 ปี แต่ขนาดของผลกระทบที่เกิดขึ้นยังไม่แน่นอน การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจทำให้เกิดการขาดแคลนน้ำจืด และส่งผลต่อการผลิตอาหาร ขณะที่บางพื้นที่อาจต้องเผชิญกับน้ำท่วมจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นและการเกิดพายุรุนแรง หิมะและน้ำแข็งจะละลายเพิ่มขึ้น น้ำในมหาสมุทรมีอุณหภูมิสูงขึ้น บางพื้นที่อาจจะร้อนขึ้น ส่วนบางพื้นที่อาจจะเย็นลง พืชและสัตว์บางชนิดจะสูญพันธุ์จากการเปลี่ยนแปลงของสภาพที่อยู่อาศัยอย่างรวดเร็ว