Es gibt Unsicherheiten in der Frage, wie schnell und wie weit die Erwärmung voranschreiten und welche Auswirkungen sie auf unser Leben haben wird. 
Wir kennen nicht genau die Rolle verschiedener Kipppunkte im Klimasystem und wann diese erreicht sind. Die Überschreitung dieser kritischen Schwellenwerte könnte selbstverstärkende und unumkehrbare Prozesse auslösen. Auch sind die Vorhersagen über regionale und kurzfristige Einflüsse des Klimawandels noch kompliziert und deswegen ungenau. Die steigende Häufigkeit von Extremwetterereignissen wie Stürmen, extremen Niederschlägen und Überflutungen, langen Hitzeperioden und Dürren beeinflussen das Leben in vielen Regionen immer direkter. 
Um die Auswirkungen besser zu verstehen und vorhersagen zu können, nutzt die Wissenschaft Modelle, in die große Datenmengen einfließen. Daten zu vergangenen Kalt- und Warmzeiten liegen jedoch nicht in ausreichender Qualität vor, sodass die Anteile der natürlichen Schwankungen des Klimas weiter erforscht werden müssen. Klimamodelle werden mit neuen Erkenntnissen immer genauer, so werden z.B. Eisschildmodelle genutzt um den Rückzug des Polareises vorherzusagen und die Erforschung der Land-Ozean-Interaktion trägt zu ihrer Verbesserung bei. Mit regionalen Einflussmodellen versucht man die Erwärmung für die nächsten 5-10 Jahre vorherzusagen.