Globalna klima, kao i regionalne klime se stalno menjaju u vremenskim periodima od nekoliko meseci do nekoliko miliona godina. Ovo utiče na prirodu i društvo, koji stalno moraju da se prilagođavaju na promene. Veliki broj faktora može da izazove promene klime na ovim različitim vremenskim skalama.

Vulkan Fudži, Japan
Neki faktori su unutrašnji, dok su drugi su spoljašnji, a pored toga mogu da se dogode prirodnim putem ili kao posledica aktivnosti ljudi. Pored fizičkog mehanizma klimatske promenljivosti, postoje i nasumične, haotične fluktacije u samom klimatskom sistemu, koje značajno utiču na prirodne promene.