各個氣候中心及研究小組各自利用不同複雜程度的電腦模式，來推算未來數世紀的全球氣候。這些預測是基於數個未來溫室氣體排放情景，每個情景對應一個未來社會及經濟發展的預測情況。

氣候推算與天氣或季度預測大有不同，氣候推算的目的是從長遠角度來描述未來氣候的變化，而不是詳細預測「日與日之間」或「年與年之間」的天氣變化。此外，氣候預測模式的準確程度受制於未來溫室氣體和氣溶膠的排放情景，以及我們對氣候系統的有限認知。

不同的氣候模式會有不同的推算結果。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第四份評估報告(AR4)中的全球未來氣候推算結果簡述如下，而進一步詳情可在2007年出版的IPCC 第四次評估報告(只有英文連結)中找到。

為了對未來氣候作出評估，我們須先就未來溫室氣體排放至大氣中的不同情景作出假設。而未來溫室氣體排放量取決於眾多因素，其中包括人口增長，社會和經濟發展及科技提升程度等。IPCC第四次評估報告採用了六個排放情景。這六個排放情景依照排放強度從高至低分別為A1FI、A2、A1B、B2、A1T 和B1。有關溫室氣體排放情景的詳細描述可在IPCC網址下載: http://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/spm/sres-en.pdf (只有英文連結)

根據IPCC第四份評估報告，2090至2099年時的全球平均氣溫會較1980至1999年時的全球平均氣溫高1.1℃(低排放情景)至6.4℃(高排放情景)。

紅色、綠色及紫色實線分別表示A2、A1B和B1排放情景下，全球地表氣溫升幅的多模式集合平均(相對於1980至1999年)，並且是20世紀模擬結果(黑色實線)的延續。陰影區代表各模式年平均值的正負一個標準差範圍。橙色實線表示將溫室氣體維持在2000年時的濃度水平的模擬實驗結果。在右邊的灰色棒顯示6個排放情景下的推算範圍及最佳估算值(棒中的實線)。(來源:IPCC AR4 WG I)

根據IPCC第四次評估報告中的多模式集合推算結果，全球整體平均雨量有上升趨勢，但各地的雨量變化趨勢各有不同。預料在高緯度地區，雨量很有可能會增多，但在大部分亞熱帶地區卻可能會減少。

圖中顯示在A1B排放情景下，使用多模式集合推算2090至2099年時12月至2月(左圖)及6月至8月(右圖)的雨量變化百分比(相對於1980至1999年的平均值)。白色範圍為少於66%的模式推算結果有一致變化趨勢的地區，而點狀範圍為超過90%的模式推算結果有一致變化趨勢的地區。(來源:IPCC AR4 WG I)

根據IPCC第四次評估報告，在各個不同的排放情景下，21世紀末時的全球平均海平面高度較1980至1999年的平均高度高出0.18至0.59米。但報告亦指出，這結果並沒有完全包括格陵蘭及南極冰蓋流動的改變對海平面高度的影響。