Khí hậu càng ấm thêm thì càng có nguy cơ đi quá các điểm tới hạn, ngưỡng mà nếu vượt qua đó những tác động nhất định là không thể tránh kể cả khi nhiệt độ có giảm. Một ví dụ là sự sụp đổ phiến băng Greenland và Tây Nam Cực, những nơi mà nhiệt độ tăng 1,5 đến 2,0 °C (2,7 đến 3,6 °F) có thể làm phiến băng tan chảy, dù vậy phạm vi thời gian là không rõ ràng và phụ thuộc vào diễn biến ấm lên tương lai. Một số thay đổi quy mô lớn có thể xảy ra trong thời gian ngắn, như việc Hoàn lưu Đảo lộn Kinh tuyến Đại Tây Dương sụp đổ sẽ kích hoạt những thay đổi lớn về khí hậu ở Bắc Đại Tây Dương, châu Âu và Bắc Mỹ.Tác động lâu dài của biến đổi khí hậu bao gồm băng tan, đại dương ấm lên, mực nước biển dâng, và acid hóa đại dương tiếp diễn. Xét quãng thời gian hàng thế kỷ đến hàng thiên niên kỷ, mức độ của biến đổi khí hậu được quyết định chủ yếu bởi hành vi phát thải CO2 của con người. Điều này là do CO2 tồn tại lâu trong khí quyển. Tốc độ hấp thu CO2 của đại dương đủ chậm để acid hóa đại dương tiếp tục trong hàng trăm đến hàng ngàn năm. Việc phát thải ước tính làm kéo dài thời kỳ gian băng hiện tại thêm ít nhất 100.000 năm. Nước biển vẫn sẽ dâng trong hàng thế kỷ tới với mức dâng ước tính 2,3 m ứng với mức nhiệt tăng 1 °C sau 2000 năm.
Khí hậu càng ấm thêm thì càng có nguy cơ đi quá các điểm tới hạn, ngưỡng mà nếu vượt qua đó những tác động nhất định là không thể tránh kể cả khi nhiệt độ có giảm. Một số thay đổi quy mô lớn có thể xảy ra trong thời gian ngắn, như việc Hoàn lưu Đảo lộn Kinh tuyến Đại Tây Dương sụp đổ sẽ kích hoạt những thay đổi lớn về khí hậu ở Bắc Đại Tây Dương, châu Âu và Bắc Mỹ.Tác động lâu dài của biến đổi khí hậu bao gồm băng tan, đại dương ấm lên, mực nước biển dâng, và acid hóa đại dương tiếp diễn.