O Relatório do Grupo de Trabalho I focou no consenso fundamental da ciência do clima sobre as causas e os efeitos das emissões humanas de gases estufa. O 6° Relatório se valeu de um melhor entendimento das relações entre as emissões e seus efeitos; pôde realizar com mais qualidade e segurança as previsões de aquecimento futuro; incluiu muito mais detalhes sobre os efeitos regionais das mudanças climáticas, embora mais pesquisas sejam necessárias sobre a mudança climática no leste e centro da América do Norte.
Foi revista a estimativa de aumento do nível do mar por volta de 2100, provavelmente será de meio a um metro, mas o aumento de dois a cinco metros não está descartado, pois os processos de instabilidade da camada de gelo ainda são mal compreendidos. Foram refinados os modelos climáticos usados para análise; atualizou as medições do aumento de temperatura na série histórica; refinou a estimativa das possibilidades de emissão global de carbono para o aquecimento ser contido abaixo de 1,5°C, sendo estimadas em 500 bilhões de toneladas a mais de gases estufa, o que exigiria que as emissões globais fossem zeradas antes de 2050.
A atribuição à atividade humana do aumento na frequência e intensidade dos eventos climáticos extremos como ondas de calor, secas, inundações e chuvas torrenciais foi reforçada, é considerada agora virtualmente certa, e prevê-se que esses eventos devem continuar piorando e aumentando seus impactos sobre a sociedade. As ameaças de impactos diferentes combinados são classificadas como mais altas do que em relatórios anteriores.
O relatório estreitou a sensibilidade climática de 1,5–4,5°C para 2,5-4°C para cada duplicação do dióxido de carbono na atmosfera. A geopolítica foi incluída nos modelos climáticos pela primeira vez, como cinco caminhos socioeconômicos compartilhados, sendo um novo caminho para prever como as pessoas poderiam manter o aquecimento abaixo de 1,5°C. O famoso gráfico do "taco de hóquei" foi ampliado, e foi dada uma importância maior às emissões de metano em relação ao dióxido de carbono no total do aquecimento observado.
