Daug dėmesio skiriant pasaulinio atšilimo padariniams XXI amžiuje, daugelis žmonių domisi būsimos klimato kaitos prognozėmis. Nors daugelis, jei ne dauguma, mokslininkų sutinka, kad dabartinė visuotinio atšilimo tendencija turės įtakos klimatui, prognozės toli gražu nėra vienodos. Tiesą sakant, mokslinės būsimos klimato kaitos prognozės labai skiriasi visomis kryptimis, todėl visuomenė sutrikusi ir susirūpinusi nežino, ko tikėtis ateinančiais metais.
Natūralu manyti, kad dėl atšilimo tendencijos visame pasaulyje pakils temperatūra, tačiau viskas toli gražu nėra taip paprasta. Iš tiesų, dauguma klimato kaitos mokslininkų siūlo skirtingus ateities klimato kaitos modelius, pagrįstus tiksliai tuo, kiek šiltesnė Žemės temperatūra taps iki 2100 m. ir vėliau. Dauguma prognozuojamų klimato modelių yra pagrįsti dabartiniu anglies dioksido lygiu atmosferoje ir atsižvelgia į skirtingą CO2 lygio mažėjimo laipsnį per XXI amžių. Nors beveik visi plačiai pripažinti modeliai rodo, kad bendra temperatūra kils, jų kiekis ir gaunamas poveikis labai skiriasi priklausomai nuo scenarijų.
Remiantis daugelio ateities klimato kaitos prognozių vidurkiu, pateiktu XXI amžiaus aušroje, iki 21 m. pasaulinė temperatūra pakils 3 laipsniais Celsijaus (5.4 laipsnio Farenheito). Nors 2100 laipsnių pokytis gali pasirodyti nedidelis, mokslininkai tvirtina, kad padariniai gali būti katastrofiški ir žmonėms, ir visai planetai. Poliarinio ledo praradimas, didžiuliai potvyniai, padidėjęs dykumos klimatas ir smarkios audros – visa tai dažniausiai yra šio, atrodytų, nedidelio pokyčio pasekmės.
Darant prielaidą, kad vidutinis padidėjimas yra teisingas, XXI amžiuje greičiausiai smarkiai padidės poliarinio ledo tirpimas. Dėl tirpimo gali pakilti jūros lygis, užtvindyti pakrančių regionus visame pasaulyje ir dėl to gali būti prarasti dabartiniai pakrantės miestai ir apgyvendintos salos. Taip pat tikimasi, kad jūra smarkiai sušils, sukeldama niokojimą laukinei jūrų gamtai ir labai padidindama uraganų, taifūnų ir didelių jūrų audrų gamybą.
Kitas daugelio būsimų klimato kaitos modelių niokojantis poveikis yra dykumų plitimas visame pasaulyje. Dykumėjimas atsiranda dėl maistinių medžiagų praradimo viršutiniame žemės sluoksnyje, todėl kažkada derlingos vietovės tampa netinkamos naudoti žemės ūkiui. Didelis dykumėjimas ne tik sunaikins daugelį vidutinio klimato ir atogrąžų ekosistemų, bet ir gali labai sumažinti žmonių aprūpinimą maistu, nes tradiciškai žemės ūkio paskirties žemė tampa dykyne.
Ateities klimato kaitos prognozės pagrįstai gąsdina ir, atrodo, prognozuoja ilgą ir sunkią žmonijos ateitį. Dauguma mokslininkų teigia, kad geriausias būdas išvengti ar sumažinti daugelio skausmingų visuotinio atšilimo pasekmių yra nedelsiant smarkiai sumažinti anglies dvideginio išmetimą. Perėjimas prie alternatyvaus, švariai degančio kuro, investicijos į alternatyviosios energijos technologijas ir dalyvavimas pasaulinėse pastangose šviesti žmones apie tvarią praktiką gali padėti išvengti daugelio nelaimių ateityje. Kai kurių ekspertų nuomone, geriausias atsakas į būsimą klimato kaitą yra pasiruošimas ir prevencija. Nors daugelis mokslininkų sutinka, kad visuotinio atšilimo padariniai neišvengiami, daugelis ekspertų mano, kad jų progresavimo sulėtinimas ir poveikio planetai mažinimas turi tapti pagrindiniais tiek vyriausybių, tiek pasaulio piliečių prioritetais.