En los ecosistemas terrestres, los prematuros eventos de primavera, así como el desplazamiento hacia los polos varias especies de plantas y animales, han sido vinculados con alto grado de certitud al calentamiento reciente.[13] Se espera que el cambio climático futuro afecte en particular ciertos ecosistemas, incluyendo la tundra, los manglares, y los arrecifes de coral.[88] También se espera que la mayoría de los ecosistemas se vean afectados por el aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera, combinado con las altas temperaturas globales.[98] En general, se espera que el cambio climático dará lugar a la extinción de muchas especies y la reducción de la diversidad de los ecosistemas.