Le réchauffement climatique provoquera des modifications des écosystèmes, et aura des conséquences sur la survie des espèces animales et végétales de la planète.
Les espèces animales et végétales se sont adaptées à leur climat local ; certaines espèces peuvent supporter des petites variations de température, mais encaisser un changement climatique global, brutal et durable est beaucoup plus improbable.
Si l'habitat favorable à l'épanouissement d'une espèce évolue doucement, l'espèce aura la faculté de s'adapter. En revanche, le déplacement trop brusque d'une "aire favorable" à une espèce ne lui laisse pas le temps de migrer et de se reproduire.
Un changement climatique déstabilise forcément l'équilibre d'un écosystème. La biodiversité peut s'appauvrir, voire disparaître dans le pire des cas.
Il est difficile d'évaluer avec précision les conséquences du réchauffement climatique sur les écosystèmes, qu'ils soient terrestres ou marins, car l'augmentation de température ne se fera pas de façon uniforme sur toute la planète.