Det klimathot som har störst effekt på flest människors liv är en förändrad fördelning av vattnet på jordklotet. Det finns forskning som visar på att med en temperaturökning på ytterligare tre grader kommer närmare 20% av jordens yta att vara obebolig (idag är den knappa 1%) på grund av torka/värme. I kalla områden smälter fryst vatten i form av is. Den delen av is som ligger på land rinner ner i havet vilket gör att vattennivån stiger och strandlinjen höjs. Delar av landytan som inte befinner sig tillräckligt högt kommer att svämma över av vatten från havet, vilket är extra dåliga nyheter då många av världens största städer ligger just vid kusten.
Bland de mer extrema effekterna av den globala uppvärmningens finns naturkatastrofer som kommer att bli både vanligare och kraftigare. Enkelt förklarat innebär mer värme att det finns mer energi i luften och med mer energi uppstår naturliga krafter som resulterar i 
väderfenomen såsom orkaner, tornador, skogsbränder och tsunamier.
Den globala uppvärmningen specifikt förvärras också av det faktum att varmare klimat leder till effekter som i sin tur ökar eller riskerar att öka temperaturen ännu mer. Ett ganska känt exempel är att ökade temperaturer frigör metan på den sibiriska tundran som är en betydligt starkare växthusgas än koldioxid. Att mer vegetation dör av den höga värmen är ett annat känt exempel.
Mindre välkänt är att vatten i dess olika former spelar en avgörande och påskyndande roll för händelseförloppet. Vattenånga är en växthusgas som är ungefär fem gånger mer potent än koldioxid och den binds i högre grad i luften vid varmare temperaturen. Snö och is (samt moln) har åt andra hållet en reflekterande effekt på solens strålning, vilket gör att när is smälter kommer mer energi att tas upp av jordens yta. Smältningen av isen sker också snabbare när ytan (i synnerhet vattnet) där isen värms upp.