Încălzirea globală poate avea numeroase efecte nocive asupra ecosistemelor. Printre acestea se numără creșterea temperaturii și a nivelului apei, creșterea frecvenței și intensității fenomenelor meteorologice extreme și acidifierea oceanelor. Toate acestea pot duce la pierderea habitatelor naturale, reducerea diversității biologice și scăderea numărului de specii.