Una delle conseguenze più importanti dell'aumento di temperatura è l'innalzamento del livello dei mari, causato solo in parte dalla fusione dei ghiacci della Groenlandia e dell'Antartide. Bisogna considerare che l'acqua calda occupa più volume di quella fredda, e quindi l'espansione della massa liquida ne aumenta inevitabilmente il livello.
In ogni caso, i due limiti di innalzamento indicati dall'Ipcc (il gruppo di lavoro intergovernativo sui cambiamenti climatici) avrebbero conseguenze molto diverse: se la temperatura si alzerà di 1,5 °C, il livello dei mari aumenterà tra 26 a 77 centimetri; se invece la temperatura arriverà fino a 2 °C, si metterebbero in pericolo dieci milioni di persone in più rispetto a quelle già a rischio inondazione. Intere nazioni insulari (Stati costituiti da piccole isole, come Maldive e Kiribati) e città molto vicine alle coste, come Venezia, New Orleans e New York, potrebbero scomparire sott'acqua.
L'anidride carbonica nell'aria ha raggiunto le 406 parti per milione nello scorso ottobre. E ciò causa l'acidificazione degli oceani. Un mare leggermente più acido è nocivo i polipi del corallo o moltissime specie di crostacei che costruiscono attorno a sé una "casa" di carbonato di calcio. Se la temperatura si alzasse di 1,5 °C le barriere coralline si ridurrebbero del 70-90%. E praticamente tutte andrebbero perse con 2 °C di aumento. La loro scomparsa colpirebbe milioni di persone che abitano sulle coste nella fascia tropicale e che vivono di pesca e turismo. Oltre a colpire i coralli, il riscaldamento provocherà lo spostamento di molte specie marine, che si porteranno più a nord, e di
conseguenza parecchi ecosistemi cambieranno struttura. Anche questo diminuirà la produttività delle zone di pesca e di acquacoltura, con un grosso impatto sulle popolazioni locali.
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