若是溫室效應氣體濃度不斷增加，則將使地表溫度增加，直接影響的是使全球氣象變異，北半球冬季將縮短，並更冷更濕，而夏季則變長且更乾更熱，亞熱帶地區則將更乾，而熱帶地區則更濕。

由於氣溫增高水汽蒸發加速。全球雨量每年將減少，各地區降水型態將會改變產生乾旱，並改變植物、農作物之分佈及生長力，加快生長速度，造成土壤貧瘠，作物生長終將受限制，且間接破壞生態環境，改變生態平衡。

氣溫上升導致海洋變暖和南北極冰山融化，如果所有冰山都融化，海平面將上升六十公尺，海平面將於2100年上升15-95公分，導致低窪地區海水倒灌，全世界三分之一居住在海岸邊緣的人口將遭受威脅。到時候荷蘭會被淹沒；孟加拉國將會消失無蹤；甚至全球氣候變遷造成乾旱，並幫導致工業、農業全面停擺。

如果無法有效控制溫室效應，其造成的氣候改變，將使我們付出極大的代價，如：氣溫上升會傷害人體的抗病能力，若加上全球氣候變遷引發動物大遷徙，屆時極有可能促使腦炎、狂犬病、登革熱、黃熱病的大規模蔓延，後果相當可怕；同時也會改變地區資源分佈，導致糧食、水源、漁獲量等的供應不平衡，引發國際間之經濟、社會問題。可見溫室效應的影響絕不只限於氣溫而已。