气候变化正在影响季节的持续时间和特征，同时也在影响我们星球上确定的地区的动物和植物群。气候决定了植被和生态系统的广泛类型和分布，从而影响到区域内的相关生物和生物体。因此，不同生态系统的特征随着气候变化而变化，植被的分布（即生态气候图）也根据全球变暖塑造的新气候条件而变化。

气候变化导致植被覆盖的转移。例如，北半球的树线正在向北移动，而在山区，它正在向高海拔地区移动。北极和高山生态系统的萎缩是植被区转移的另一个例子。

以同样的方式，气候区也发生了变化。从1950年到2010年，大约5.7%的地球表面已经变成了一个更温暖干燥的气候区。气候变化还产生了前所未有的气候要素组合，使得评估可能产生的后果变得非常困难，尽管人们认为更多的极端天气条件可能会更频繁地出现，对人和物造成严重损害。

一般来说，动物和植物很容易适应它们生长的栖息地的气候条件，然而，气候变化和全球变暖正在改变这些条件，从而影响到确定地区的动物和植物及其分布和行为，这些新条件可能导致整个生态系统的变化。

一般来说，物种以不同的方式对气候变化作出反应。例如 已注意到鸟类在一年中比平时更早产蛋，植物更早开花。动物的分布也受到气候变化的影响，许多物种向两极靠近，作为对全球温度上升的反应。蝴蝶就是一个例子，它们向两极方向或高海拔地区移动，以避免温度太高。已经发现，生活在地球上的动物和植物平均每十年向上移动海拔约11米，向两级移动约17公里。

那些不能适应气候变化的物种，在最极端的情况下，它们因栖息地受气候变化的影响而减少，会在不久的将来灭绝。变化发生得越快，动物和植物无法适应的风险就越大，它们的灭绝也会加速。

生物多样性的概念主要是指所有形式的生命和生态系统的多样性，以及个别生物和生态系统之间的相互作用和物种内部的遗传多样性。由于人类活动导致生物多样性的减少，大自然对人类的基本供给，包括食物、水、木材，以及空气净化、土壤形成和授粉等过程都受到威胁。这种情况比人类历史上任何时候发展步伐都要迅猛，对整个人类构成了严重威胁。

高水平的生物多样性会提高生态系统的稳健性，从而提高其对不利事件的适应性，但如果气候变化加速，而我们不及时采取行动，人类活动将最终改变健康生态系统供给和服务的能力。

自然和人类的福祉是严格联系在一起的，所有的人都应该更清楚地认识到这一点。虽然现在大多数地方都在向更多的人提供比以前更多的食物、能源和材料，但这越来越多地是以牺牲大自然提供这些贡献的能力为代价的，所以最好是把生物多样性和生态系统一起保护起来，给全人类一个未来。

气候变化对许多物种的生存构成了严重威胁，同时由于人类活动（包括密集型农业和偷猎），因为它们的自然栖息地正在缩小或消失。有一个物种尤其受到气候变化的威胁，因为温度的升高导致其栖息地的消失，这就是北极熊，它可能北极地区最知名的生物。夏季北极海冰的日益融化减少了北极熊有平台猎取海豹的机会。获得食物的机会减少，会对幼崽的数量和其繁殖产生负面影响。

根据国际自然保护联盟（IUCN）的估计，目前全球北极熊的数量（2020年）约为26000头，科学家以95%的置信区间估计，目前地球上存在22000至31000头北极熊，这意味着这一物种面临着灭绝的威胁。对这一物种的数量发展的估计取决于对未来全球变暖及其对海冰影响的假设。很明显，北极熊作为一个物种，其生存受到了冰雪融化的威胁。有一点是明确的：如果我们不找到解决全球变暖的办法，极地冰雪融化得越快，这些物种消失得就越快。

珊瑚礁生态系统是一个非常微妙的生态系统，无数的其他海洋物种在这里繁衍生息。而它们现在正受到气候变化的威胁：海洋变暖正在造成一种热应力，导致珊瑚白化。如果海洋持续数周温度飙升1-2°C，使得珊瑚白化时间过长，它们最终会死亡。

只有将全球平均温度完全控制在低于工业化前2°C以上，才能为全球珊瑚礁的生存提供唯一的机会，整个全球社会应努力将温度上升限制在符合关于气候变化的巴黎协议中提出的1.5°C内，以限制对其他生态系统的损害。如果《巴黎协定》得到充分执行，我们将可能看到大气中的碳浓度下降，从而限制变暖效应。否则，增加的二氧化碳浓度正在被海洋吸收，这使海洋酸化，引发其他损害，并阻碍海洋生物外骨骼的钙化，而这是它们生存的必要条件，例如贝壳和蜗牛。

尽管珊瑚礁只占海底的不到0.1%，但珊瑚礁是所有海洋鱼类物种的四分之一，这比雨林的物种还要多。许多海洋物种利用珊瑚礁作为庇护所，而且它提供了方便产卵的环境。风暴和海浪会造成破坏和土地侵蚀，而珊瑚礁通过减少风暴和海浪的影响来保护海岸线。因此珊瑚礁对人类也至关重要。

草原和稀树草原是两个不同的生态系统，一起被称为热带草地生物群落（TGBs）。它们的重要性是显而易见的，据估计，它们覆盖了非洲的三分之一和世界陆地面积的五分之一。然而，直到最近，保护主义者才将他们的注意力集中到这两个TGBs的保护上。这两个生态系统不仅养活了世界上越来越多的人口，而且也是世界上大多数剩余的大型动物（这里最常用的门槛是体重超过45公斤，也就是100磅，即具有与人类相当或更大的质量，或超过一吨，1000公斤（2205磅），例如大象。它们是维持生物多样性重要的一份子。

由于气候变化， 稀树草原预计在未来几十年将受到降雨模式变化的强烈影响，包括干旱期增加和年降雨量减少。且全球温度的上升，干旱的热带草原上的草地覆盖率将下降，荒漠化将加剧。

稀树草原通常是森林和草原之间的过渡地带，其特点是：地面大部分被草覆盖，高大的树木仍然分散地存在。这种特殊的环境受到气候变化的严重威胁。不幸的是，极端天气事件如干旱已经变得越来越严重。它们同时也受到人类活动的威胁，如伐木、开发、转为农业、牲畜过度放牧和引进非本土植物物种。

沙漠是一种特殊的地貌，其特点是年平均降雨量低，通常为每年不多于100毫米（不到4英寸）的降雨量。沙漠地区的特点本质上是，从地面蒸发的水多于降水补充的水。一般来说，沙漠非常炎热，但有些地区冬季会非常寒冷，如位于东亚的著名的戈壁沙漠（它覆盖了中国北部和东北部以及蒙古南部的部分地区）。白天炎热的沙漠，到了晚上可能会变得很冷，这种急剧的变化是由于缺乏由云和空气湿度提供的隔热层。沙漠并不总是意味着荒凉的炎热之地，事实上，生活在沙漠中的植物、小动物和其他生物已经进化到能够在恶劣的条件下生存。

许多沙漠植物，如美洲的仙人掌，能够吸收和储存水分，让它们在长时间的干旱中生存。某些动物已经适应了从它们所吃的食物中获取水分，并从它们在这些特殊环境中发现的东西中保存营养物质。这些生活在沙漠中的动物往往只在晚上出来，以避免酷热。

然而，已经威胁到许多物种和生态系统的气候变化，正在使这些特殊地区的条件恶化。2018年，马里兰大学进行的一项研究证明了一个关于全球变暖引起的明显变化和令人震惊的信号，该研究揭示了一个事实，即最大的沙漠，即撒哈拉沙漠，自1920年以来已经扩大了10%。撒哈拉是世界上最大的温暖气候的沙漠，其面积大致相当于美国的连续沙漠。其他研究结果表明，人类造成的气候变化，以及自然气候周期，如大西洋多年度振（AMO），造成了沙漠的扩张。