Deși modificările exacte sunt dificil de proiectat, este foarte probabil ca unele locuri să devină mai uscate, în timp ce alte locuri devin mai umede pe parcursul secolului 21, ca urmare a încălzire globală. De exemplu, modelele climatice actuale indică faptul că, odată cu încălzirea globală, este posibil ca latitudinile mari din emisfera nordică să vadă mai multe precipitații.

Se pot produce și modificări ale tipurilor de precipitații. Unele precipitații pot trece mai degrabă la ploaie decât la zăpadă. Acest lucru ar reduce zăpada montană și va afecta momentul și cantitatea scurgerii sezoniere. Modificările modelelor de scurgere de primăvară din principalele sisteme fluviale alimentate cu zăpadă, cum ar fi cele care curg din Himalaya, vor avea un impact asupra vieții și mijloacelor de trai de peste un miliard de oameni care depind de râurile hrănite cu topire de zăpadă pentru uz casnic, agricol și industrial utilizați.

Pe măsură ce Pământul se încălzește, la fel și oceanul. Pe măsură ce apa se încălzește, se extinde. Extinderea apei încălzite reprezintă aproximativ jumătate din creșterea actuală a nivelului mării. Restul creșterii nivelului mării la care asistăm în prezent este rezultatul topirii zăpezii și a gheții pe uscat în ocean. Componenta apei topite a nivelului mării este de așteptat să constituie o componentă mai semnificativă a creșterii nivelului mării pe măsură ce se va desfășura acest secol. Raportul grupului interguvernamental privind schimbările climatice din 2013 a constatat o creștere a nivelului mării de 0,19 m între 1901 și 2010 și a proiectat o creștere suplimentară a nivelului mării de 0,52-0,98 m în acest secol. Cu toate acestea, cercetări recente sugerează că cantitatea de topire a ghețarilor ar putea fi semnificativ mai mare, ridicând nivelul mării cu un metru sau mai mult. Națiunile insulare cu mică înălțime deasupra nivelului mării sunt în pericol, la fel ca multe țări cu populații mari de coastă, cum ar fi Statele Unite. Așezările de câmpie vor fi confruntate cu o alegere: dacă să țină linia cu structuri construite sau să se retragă pe un teren mai înalt.