Kolutsläpp bidrar till klimatförändringar, vilket kan ha allvarliga konsekvenser för människor och deras miljö. Enligt den amerikanska miljöskyddsbyrån utgör koldioxidutsläpp i form av koldioxid mer än 80 procent av växthusgaserna som släpps ut i USA. Förbränning av fossila bränslen frigör koldioxid och andra växthusgaser. Dessa koldioxidutsläpp höjer globala temperaturer genom att fånga solenergi i atmosfären. Detta förändrar vattenförsörjningen och vädermönstret, förändrar växtsäsongen för livsmedelsgrödor och hotar kustsamhällen med ökande havsnivå.
Krympande vattenförsörjning

Koldioxid kvarstår i atmosfären i 50 till 200 år, så utsläpp som släpps nu kommer att fortsätta att värma klimatet i framtiden. EPA förutspår att klimatförändringarna kommer att göra att efterfrågan på vatten ökar medan tillgången på vatten krymper. Vatten är inte bara viktigt för människors hälsa utan också för tillverkningsprocesser och produktion av energi och mat. Klimatförändringar förväntas öka nederbörden i vissa områden och därmed orsaka en ökning av sedimentet och föroreningar som tvättas i dricksvattenförsörjningen. Ökande havsnivå kommer att få saltvatten att infiltrera vissa sötvattensystem, vilket ökar behovet av avsaltning och dricksvattenbehandling.
Ökande incidenter av svårt väder.

Global uppvärmning kan leda till fler eldbränder, torka och tropiska stormar, enligt NASA. Katastrofala väderhändelser orsakade 1 miljard dollar i skador i USA under 2012. Stormar som 2012-orkanen Sandy och 2013: s Typhoon Haiyan blir allt vanligare, och förödelsen de orsakar tar lokala samhällen år att rätta till, ofta med hjälp av internationellt bistånd. Förstörelse av infrastruktur orsakar flera människors hälsoproblem, inklusive sjukdomar som överförs när vatten och avloppssystem inte fungerar korrekt. Stormarna själva och de skador på infrastrukturen som de orsakar resulterar ofta i en enorm förlust av människoliv. Kolutsläpp bidrar till ökade temperaturer och minskande nederbörd, vilket ändrar odlingsförhållandena för livsmedelsgrödor i många områden. Enligt U.S. Global Change Research Program orsakar koldioxidutsläpp uppvärmningen i Kaliforniens centrala dal som beräknas minska utbytet av tomater, vete, ris, majs och solrosor i denna region avsevärt. Stora förändringar i skörden kommer att få livsmedelspriserna att stiga runt om i världen. Dessutom tvingar klimatförändringar som påverkas av koldioxidutsläpp djur, av vilka många jaktas som mat, att flytta till högre höjder eller norra livsmiljöer när klimatet värms.
Geografiska förändringar

Det krävs bara en liten förändring i temperatur för att få enorma miljöeffekter; temperaturerna i slutet av den senaste istiden var bara svalare än dagens temperaturer med 2,5 till 5 grader Celsius (5 till 9 grader Fahrenheit), men delar av USA täcktes av tusentals fot is, enligt NASA. Mellanstatliga panelen för klimatförändringar uppskattade att koldioxidutsläpp kommer att leda till att de globala temperaturerna kommer att stiga med cirka 1,5 grader Celsius (2,5 grader Fahrenheit) under de kommande 100 åren. Denna lilla förändring kan ha dramatiska effekter på strandlinjer, särskilt de som är tätbefolkade av människor där stigande havsnivåer översvämmer byggnader och vägar och påverkar sjöfartstrafiken. Enligt EPA har havsnivån i mitten av Atlanten och Gulf Coast ökat över 20 centimeter (8 tum) på bara 50 år efter nästan 2000 år utan någon observerbar förändring.