Încălzirea globală poate afecta biodiversitatea prin schimbarea climatului și a mediului în care trăiesc animalele și plantele. Pot apărea schimbări ale regimului hidric sau termic care pot duce la extincția unor specii, dar și la apariția altora noi care se adaptează mai ușor la noile condiții. De asemenea, încălzirea globală poate duce la dereglări ale lanțurilor alimentare și la pierderea de habitat.