Chociaż dokładne zmiany są trudne do przewidzenia, istnieje duże prawdopodobieństwo, że niektóre miejsca staną się bardziej suche, podczas gdy inne będą bardziej wilgotne w XXI wieku w wyniku globalne ocieplenie. Na przykład obecne modele klimatyczne wskazują, że wraz z globalnym ociepleniem, na dużych szerokościach geograficznych na półkuli północnej prawdopodobnie wystąpią większe opady.

Mogą również wystąpić zmiany w rodzajach opadów. Niektóre opady mogą przekształcić się raczej w deszcz niż śnieg. Zmniejszyłoby to górską pokrywę śnieżną i wpłynęłoby na czas i ilość sezonowych odpływów. Zmiany we wzorcach spływów wiosennych z głównych systemów rzecznych zasilanych śniegiem, takich jak te, które wypływają z Himalajów, wpłyną na życie i byt ponad miliarda ludzi, którzy są uzależnieni od rzek zasilanych śniegiem w gospodarstwie domowym, rolnictwie i przemyśle używaj.

Gdy Ziemia się ociepla, ociepli się też ocean. Gdy woda się nagrzewa, rozszerza się. Ekspansja wody ogrzewającej się stanowi około połowy obecnego wzrostu poziomu morza. Pozostała część wzrostu poziomu morza, której obecnie jesteśmy świadkami, jest wynikiem topnienia śniegu i lodu z lądu w oceanie. Oczekuje się, że w miarę rozwoju tego stulecia składnik wody stopionej w poziomie morza będzie stanowił bardziej istotny składnik wzrostu poziomu morza. Raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu z 2013 r. Wykazał wzrost poziomu morza o 0,19 m w latach 1901–2010 i przewidywał wzrost poziomu morza o dodatkowe 0,52–0,98 m w tym stuleciu. Jednak ostatnie badania sugerują, że ilość topnienia lodowca może być znacznie większa, podnosząc poziom morza o metr lub więcej. Narody wyspiarskie o niewielkiej wysokości nad poziomem morza są w niebezpieczeństwie, podobnie jak wiele krajów o dużej populacji przybrzeżnych, takich jak Stany Zjednoczone. Osady nizinne staną przed wyborem: czy utrzymać linię z konstrukcjami inżynieryjnymi, czy wycofać się na wyższy poziom.