Hvis utslippene fortsetter å øke slik de har gjort fram til 2015, beregnes årstemperaturen for Norge å øke med cirka 4,5 °C i løpet av det21. århundret. Med kraftig reduksjon i klimagassutslippene utover i dette hundreåret er temperaturøkningen beregnet å bli 1,5–2,5 °C.

Oppvarmingen vil ikke bli like stor over hele landet: Størst temperaturøkning er beregnet forFinnmark, og minst forVestlandet. Størst oppvarming beregnes for vinteren og minst for sommeren. Det beregnes flere varme døgn (over 20 °C), særlig i sørøstlige deler av landet, lengre vekstsesong, særlig langs kysten, og kortere fyringssesong, særlig iMidt- ogNord-Norge. Antall mildværsdager om vinteren (minimumstemperatur over 0 °C) ventes å øke over hele landet.

Hvis utslippene fortsette å øke slik de har gjort fram til 2015, beregnes en økning i årsnedbør for Norge på cirka 20 prosent i løpet av århundret. Den største prosentvise økningen i nedbør er beregnet for nordlige deler av Norge, mens økningen i millimeter er størst for Vestlandet og Midt-Norge. For Norge som helhet kan det bli en dobling av dager med kraftig nedbør, og nedbørintensiteten på dager med kraftig nedbør kan øke med cirka 20 prosent. Foreløpige analyser tyder på at for intens nedbør med kortere varigheter enn ett døgn, kan økningen bli større, anslagsvis 40 prosent for tre timers nedbør. I hele Norge og over store deler av resten av kloden vil trolig ekstreme nedbørmengder opptre oftere.

Beregningene er usikre fordi modellene har feilaktige avvik i måten de beskriver regionale detaljer som havtemperatur, havis, og stormbaner. Estimatene kan endre seg når vi får bedre modellberegninger. Stormbanene har en tendens å ligge litt på feil sted i de globale klimamodellene, og de lokale klimamodellene ikke har høy nok detaljrikdom til å fange oppkonvektiv nedbør.

Det er ikke funnet endringer i vindklimaet de siste 50 årene, men endringer i observasjonsmetodikk gjennom disse årene gjør at vi ikke kan fastslå dette med sikkerhet. Dagens klimamodeller kan heller ikke beskrive mulige vindendringer i framtida godt nok til å konkludere om mulige endringer.

IPCC angir en sannsynlig global temperaturøkning fra 1990 og fram til år 2100 på fra 1,0 til 5,7 °C, avhengig av hvilke utslippsscenarier som legges til grunn. Disse estimatene bygger på en rekke beregninger fra forskningsmiljøet og publikasjoner i den vitenskapelige litteraturen.

Det er svært sannsynlig at intense nedbørepisoder vil forekomme oftere. Det er svært sannsynlig at det blir mer nedbør iNord-Europa totalt, og sannsynligvis mindre i Sør-Europa. Nedbøren kan øke fordi det blir flere dager med nedbør og fordi det kommer mer de dagene det regner. Analyse av historiske observasjoner tyder på at det har vært en økning i både frekvens og intensitet over Norden de siste 50 årene. Dette forplanter seg også til vassdragene våre der intensiteten av regnet kan medføre raskt stigendeflommer og vannføringer som eroderer elvekanter i løpet av kort tid og således endrer dehydromorfologiske forholdene.

IPCC-rapporten sier at det er svært sannsynlig at dypvannsdelen av havstrømmene i Nord-Atlanteren (den termohalinesirkulasjon som er forbundet med AMOC) vil svekkes i løpet av inneværende århundre. Havvannet i nord får mer ferskvann på grunn av økt nedbør og avsmelting. Dette reduserer saltholdigheten og tettheten til vannet, som er drivkraften i den termohaline sirkulasjonen. Havstrømmene tilknyttet den termohaline sirkulasjonen gjør at varme trekkes nordover fraGolfstrømmen (som er en intens og vinddrevet havstrøm utenfor Floridas østkyst som frakter varmt vann fraMexicogolfen nordover tilAtlanterhavet).

Modellene viser en reduksjon på fra 15 til 30 prosent ved slutten av dette århundret hvis kloden blir 1,5 °C eller 3,0 °C varmere. Disse beregningene er svært usikre, og det er svært lite sannsynlig at varmetransporten i Atlanterhavet vil oppleve en plutselig endring fram mot 2100. Denne varmetransporten er en forklaring på det milde klimaet i Nord-Europa sammenlignet med tilsvarende breddegrader, og en såkalt «termohalin kollaps», altså at havstrømmene i Atlanterhavet snur og varmetransporten slutter, vil kunne gi Norge et klima mer liktAlaska.

Snø- og isdekket, den såkaltekryosfæren, vil reduseres ytterligere ifølge alle scenarier. Arktis vil være isfritt om sommeren mot slutten av dette århundret ifølge noen av scenariene.

Stormbanene vil trolig fortsette å forflytte seg mot polene, noe som innebærer endringer i nedbør og temperaturmønster i ikke-tropiske strøk. Det finnes også modellsimuleringer som tyder på at levninger av tropiske stormer vil kunne komme lenger nord i et varmere klima, og at noen av disse vil kunne nå Norge med ekstreme nedbørmengder. Det er uklart om disse endringene vil føre til endringer i vindklimaet.