“温室效应”对人类的直接影响是，使地球气温上升，气候变暖，导致海水热膨胀和极地冰川融化,从而使城海平面上升。

据科学家估计，到下一个世纪中叶，海平面将上升20—165cm。海水的上涨将会带来灾难性的后果：经济发达、人口稠密的沿海城乡将会被海水吞没，上海、威尼斯、曼谷、纽约等海滨市以及地势低洼的孟加拉国、荷兰等国将会遭到灾难。科学家们认为，如果大气温度上升2至6摄氏度，南极冰帽将基本消失。海平面将上升4—6m，除亚洲人口密集的沿海地区，包括恒河、湄公河、长江、珠江入口处以及印度人口密集的岛屿将淹没外，物质损失最大的是欧洲及北美沿海城市，美国大陆48个州将减少1.6%的陆地面积，将有6%的人口迁移，同时伴随有6%的不动产损失。

气温上升，大气中包含的能量增加，会使气流更加活跃，蒸发更加旺盛，降雨也相应增加。但计算表明，“温室效应”并不是使全球气温均匀地上升，而是赤道附近上升得少，高纬地带上升得多，降雨也不是均匀增加，也是高纬地带增加得多，低纬地区甚至会变得更干旱，此种变化会使台风频发区北移，冬季海水结冰线朝两极移动约15度，这会改变世界航运通道，从而影响地区的经济布局。北部地带植物生长期延长，动植物的分布将有很大的调整。此外，气候变暖还会引起降雨变化，加剧干旱、热浪、洪涝等自然灾害，对农业生产带来不利影响。

喜马拉雅山上的冰川是整个亚洲地区水循环的源头，东亚南亚几乎所有的大河源头，包括长江、恒河、湄公河等，但现在喜马拉雅山的终年积雪和冰川在减少，直接影响亚洲20多亿人的饮水。在西伯利亚的永久冻土带，其地下蕴含有大量的甲烷，如果气温持续上升，会释放冻土中的甲烷，使气候变暖骤然加剧，无法控制，产生无法预料的后果。

影响最大而且不可逆转的是一些生物种族将灭绝。珊瑚礁对温度的轻微变化非常敏感，已经有30%的珊瑚礁物种消失。此外，一些传播疾病的昆虫如蚊、蝇和水生物如钉螺，它们的分布规律也会发生改变，而且病菌本身的繁殖也变得更容易，因此会使食物的保鲜以及流行病的防治出现新的问题。由此可见，全球气候变暖会对地球上大气圈、水圈、冰冻圈、土壤圈、生物圈都造成巨大的危害。