政府間氣候變化專業委員會第三次評估報告指出，全球氣候增暖後，21世紀全球平均降水趨於增多，大多數熱帶地區平均降水將增多，副熱帶大部地區平均降水將減少，高緯度地區降水也趨於增多。分季節而言，北半球冬季，熱帶非洲降水將增加，東南亞變化不大，中美洲將減少；北半球夏季，南亞的降水變化不大。地中海地區的夏季和澳洲的冬季降水將減少。高緯度地區冬、夏季的降水均趨於增多。氣候增暖後，強降雨事件會增加。由於降水的增加不足以平衡溫度增高和可能蒸發的加大，大陸的中部地區夏季一般會變幹。此外，氣候變暖後北半球夏季季風降水的年際變化可能加大。

預計平均降水將增加的地區，大多數可能會出現較大的降水年際變化。很小的降水變化，會引起水資源的很大變化。這意味著出現乾旱的可能性增加，一些地方可能發生更頻繁的乾旱和洪澇。中美洲和南歐地區夏季降水預計減少10％～20％，這可能會是降水日數不變、每次降水量減少的緣故，更可能會是雨日大大減少、無雨時段大大延長的緣故。氣候變暖對澳洲降水影響的模式研究結果表明，總的降水量變化不大，但小雨日數減少，大雨日數變為原來的兩倍，洪水出現的機率至少要加倍。

中國科學家模擬研究的結果顯示，只考慮二氧化碳以每年1％的速率增長，預計到2100年東亞和中國的降水年平均將比1961~1990年三十年年平均增加0.174毫米／日；若考慮二氧化碳和氣溶膠同時以每年1％的速率增長，預計到2100年東亞和中國的降水年平均將比1961～1990年三十年年平均減少0.013毫米／日。