O clima é fator determinante para a distribuição dos seres vivos no planeta, já que ao longo dos últimos milhares de anos, cada espécie desenvolveu as características especiais para o seu desenvolvimento, de acordo com as características do local onde vivem. Porém, é consenso que as atividades antrópicas como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento de florestas, têm alterado o clima em sua variação natural. Segundo o IPCC, as temperaturas médias globais vêm aumentando desde a década de 1970, e esse aquecimento deverá continuar até o final do século. As projeções da mudança do clima incluem alterações nos padrões de vento, na precipitação e nas correntes oceânicas. Por consequência, há também um aumento do nível dos oceanos e do crescimento e da formação de desertos.
O aquecimento anormal das águas superficiais do oceano, combinado com as mudanças nos padrões de vento e nos regimes de chuva, provavelmente, tornarão os eventos climáticos extremos (ciclones, furacões e tufões) ainda mais destrutivos, como os observados na temporada de furacões no Oceano Atlântico, em 2017: foram sete; deles, pelo menos dois de categoria cinco, cuja velocidade dos ventos foi superior a 250 km/h. Outro exemplo notório desse fenômeno é o aumento da frequência das ondas de calor em regiões com temperatura tradicionalmente amena, como as vistas na Europa em agosto de 2017, período no qual as temperaturas passaram dos 40°C.
Diante disso, a mudança do clima deve se tornar a maior ameaça, deste século, à biodiversidade e muitos de seus impactos já podem ser observados nos sistemas biológicos. É muito provável que a mudança do clima afetará o padrão de distribuição das espécies neste século, além dos padrões mundiais de distribuição dos bolsões de fome e doenças. À medida que a fauna e a flora não conseguem acompanhar as novas temperaturas com adaptação ou aclimatação, ou se deslocar para locais com o clima adequado, a extinção poderá ser muito mais rápida, quando comparada à que ocorre durante os ciclos glaciais.
A mudança do clima tem implicações profundas nos sistemas naturais e vários estudos têm predito seus possíveis efeitos em diferentes espécies e habitat em todo o mundo. As consequências relacionam-se, principalmente, à diminuição da aptidão da espécie, expressa em diferentes níveis de organização biológica, cujos efeitos variam entre indivíduos, populações e comunidades. Tais ameaças são capazes de diminuir a diversidade genética das populações, devido às seleções microevolutivas, que, somadas às alterações de diferentes populações e espécies, podem afetar o funcionamento e a resiliência dos ecossistemas.
Além disso, há evidências de que alguns clados sejam mais sensíveis ao impacto humano do que outros, acenando para mudanças desproporcionais da história evolutiva da Terra. Com a mudança do clima em curso, as espécies deverão ser impactadas de diferentes maneiras, como no caso da mudança na distribuição geográfica e na abundância, além das alterações do ciclo de vida. O padrão geral prevê que muitas espécies serão ameaçadas de extinção e que seus habitat, possivelmente, vão encolher. Ademais, é esperado que as espécies se desloquem para latitudes e altitudes mais elevadas ou, que as espécies marinhas migrem para oceanos mais profundos. Contudo, sua resposta também dependerá de fatores como a fisiologia, o comportamento, a ecologia e a evolução dos organismos que determinam a capacidade de dispersão e de adaptação às novas condições climáticas.
