Le réchauffement climatique affecte considérablement la faune et la flore. Il perturbe notamment la distribution des plantes et le comportement des animaux.

Une élévation de la température d'un degré Celsius conduit à une élévation de la limite des forêts de 100 mètres. En colonisant l'altitude, la forêt grignote petit à petit l'écosystème de haute montagne et repousse toujours plus haut la flore et la faune qui le composent. Faute de trouver un habitat adéquat, les espèces alpines seront à terme menacées de disparition.

Aujourd'hui, la densité d'espèces végétales des sommets alpins est plus importante qu'il y a 50 ou 100 ans. Pourtant, certaines espèces ont déjà disparu et un nombre croissant d'entre elles sont déjà condamnées à disparaître, victimes de la concurrence de plantes en provenance d'altitudes inférieures.

Parmi les espèces animales particulièrement menacées figurent le lagopède alpin et le lièvre variable. Non seulement leur population globale est en baisse, mais les populations locales se retrouvent de plus en plus isolées l'une de l'autre, ce qui met en péril la capacité de reproduction de ces deux espèces.

La rythme du changement climatique constitue un danger supplémentaire. Les forêts fonctionnent selon des processus de régénération très lents et elles ne pourront probablement pas s'adapter suffisamment tôt aux nouvelles conditions climatiques. Certaines espèces animales comme les insectes dépourvus d'ailes auront de la peine à suivre leur habitat en retraite.

A long terme, de nombreux écosystèmes seront soumis à des bouleversements profonds. Certaines espèces vont étendre leur habit aux dépens d'autres. On estime par exemple que les oiseaux migrateurs feront probablement les frais d'une explosion de la population des espèces sédentaires, qui jouiront de conditions climatiques favorables. La migration deviendra superflue.