Kun erilaisille otuksille paras ilmasto siirtyy muualle, myös niiden pitäisi kyetä muuttamaan. Mutta kaikki lajit eivät pysty vaihtamaan paikkaa kyllin rivakasti, eivätkä varsinkaan ekosysteemit. Ei aarniometsä voi noin vain pakata kamppeitaan ja muuttaa parisataa kilometriä pohjoisemmaksi.
Luonnon monimuotoisuuden köyhtymistä ei välttämättä heti huomaa, koska monet kasvit ovat pitkäikäisiä. Ilmastonmuutos saattaa vuoteen 2050 mennessä tappaa jopa neljänneksen maaeliölajeista.
Monet koralliriutat vaalenevat, mikä kielii niiden vahingoittuneen. Koralli-riutat ovat “merten sademetsiä”, erittäin monimuotoisia ekosysteemeitä. Sekä sademetsien että koralliriuttojen hävitessä voi kadota lääkeaineita ja muita korvaamattoman arvokkaita asioita ennen kuin ne on edes löydetty. Esimerkiksi tällä hetkellä yleisesti HIV-potilaiden hoidossa käytetty lääke on peräisin Karibian koralliriutoilta.
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousu myös happamoittaa merivettä, koska osa hiilidioksidista liukenee meriin ja se muodostaa merivedessä hiilihappoa. Tällä voi olla hyvin tuhoisat vaikutukset merien ekosysteemeihin, erityisesti kalkkikuorisiin eliöihin, kuten korallit ja äyriäiset.
Pahinta on, jos ilmastonmuutos riistäytyy käsistä ja alkaa itse kiihdyttää itseään. Jos lämpeneminen kuivattaa Amazonin sademetsiä ja ne alkavat kuolla muuttuen ruohikoiksi tai autiomaiksi, niistä vapautuu ilmaan valtavia määriä hiilidioksidia. Lämpeneminen saattaa myös purkaa tundra-alueiden ikiroudan alla ja arktisten merialueiden pohjassa olevia valtaisia metaanivarastoja.