Voda výrazne ovplyvňuje zmeny klímy a je kľúčovým prvkom, od ktorého závisí balans v prírode. Len čo sa táto rovnováha poruší, krajina čelí extrémnym poveternostným a hydrologickým javom.
Zvyšujúce sa globálne teploty majú za následok aj zvýšený výpar, čo môže viesť k výskytu extrémneho sucha a intenzívnejším dažďom a povodniam. Na zem spadne nárazovo viac vody, ako dokáže pôda a vegetácia absorbovať.
Voda, ktorá po daždi presakuje do pôdy a steká do blízkych vodných tokov, cestou zachytáva a transportuje rôzne kontaminanty, napríklad zvyšky poľnohospodárskych hnojív, nebezpečné látky z divokých skládok a podobne. Takýmto spôsobom sa môžu nepriamo znečistiť vodné zdroje v krajine.
Zvyšky hnojív, ktoré sa takto dostávajú do jazier a riek, navyše podporujú rýchly rast vodnej vegetácie a tá následne doslova upcháva vodné toky a znehodnocuje ich kvalitu.
Toxíny, obsiahnuté vo vode, nielenže zabíjajú ryby a ničia vodné biotopy, ale niektoré z nich sú obzvlášť nebezpečné aj pre ľudí. Takéto látky sa navyše celkom ťažko z vody odstraňujú, ak je to vôbec možné. Kontaminovaná voda sa stáva nepitnou a často je prakticky nepoužiteľná aj na iné účely.
Sucho na severe a topiace sa ľadovce
V severnejších alebo horských oblastiach, kde sa zvyčajne hromadí v zime sneh, sa vďaka vyšším teplotám znižuje možnosť vytvárania zásob vody vo forme snehovej pokrývky, takže na jar je v takýchto oblastiach k dispozícii spravidla menej vody. Na to následne v južnejších a nižších oblastiach doplácajú farmári, ktorí nemajú dostatok vody na zavlažovanie svojich plodín, a tak nevykazujú dobrú úrodu.
Ďalším závažným dôsledkom postupujúcej klimatickej zmeny sú topiace sa grónske ľadovce. Sladká voda, z ktorej pozostávajú, steká do oceánu. So stúpajúcou hladina mora môže slaná voda kontaminovať i sladké vody v ústiach riek, čo následne vplýva aj na kvalitu sladkej podzemnej vody, ktorá sa môže na niektorých miestach stávať postupne slanou.
Vodu síce možno aj desalinizovať, no tento proces je energeticky veľmi náročný a nesmierne drahý. Využívajú ho zatiaľ len v oblastiach Blízkeho východu, severnej Afriky a Karibiku, kde je už dnes akútny nedostatok pitnej vody.