Ifølge FNs klimapanel har menneskeskapt global oppvarming sannsynligvis bidratt til å øke den globale gjennomsnittlige nedbørsmengden over land siden 1950, og dette forventes å øke i årene som kommer. Det er middels enighet om at den har økt raskere siden 1980-tallet. Økningen i nedbørsmengde har ført til lavere saltnivå i havet nær overflaten. (WG1 SPM A.1.4) 

Siden forrige hovedrapport fra FNs klimapanel er det nå styrket bevis for at den globale vannsyklusen vil bli mer intens med økende temperaturer. Nedbørsmønstre og rennende overflatevann forventes å variere mer i de fleste regioner, både innenfor årstider og fra år til år. Det forventes at den gjennomsnittlige globale nedbørsmengden over land vil øke med 0-5% i det laveste scenarioet, med 1,5-8% i det midterste scenarioet og med 1-13% i det høyeste scenarioet innen perioden 2081-2100, sammenlignet med perioden 1995-2015. (WG1 SPM B.3.1) 

Nedbørsmengden vil øke ved høyere breddegrader, over Stillehavet omkring ekvator og over deler av monsunregionene. Samtidig vil den det sannsynligvis bli mindre nedbør i store deler av subtropene og noen deler av tropene i det midterste og de to høyeste scenarioene. I tillegg vil snøen smelte tidligere om våren i snødominerte områder. Dette vil kunne føre til mer vann i elver om våren og mindre om sommeren. (WG1 SPM B.3.1) 

Ved en oppvarming på 1,5°C vil et lite antall regioner oppleve endringer i den gjennomsnittlige nedbørsmengden, mens ved 2°C oppvarming forventes det med høyere sikkerhet større økninger i alle polarområdene, Nord-Europa, Nord-Amerika, de fleste asiatiske regioner og to regioner i Sør-Amerika.  (WG1 SPM C.2.3) 

Den globale monsunen er et viktig nedbørsfenomen i tropiske og subtropiske områder. Mengden monsunregn over land på global skala sank mellom 1950 og 1980, delvis på grunn av økning i menneskeskapte aerosolutslipp på den nordlige halvkule. Siden det har monsunregnet økt igjen som følge av stigende klimagasskonsentrasjoner og intern variasjon i klimasystemet. 

I løpet av 21. århundret forventes det at monsunregn vil øke på global skala, spesielt over Sør-Asia, Sørøst-Asia, Øst-Asia og Vest-Afrika, unntatt vestlige Sahel. (WG1 SPM A.3.3, WG1 SPM B.3.3) 

Stormbanene er korridorer der kraftige lavtrykk (stormer) som oftest beveger seg. Stormbanene på midlere breddegrader har sannsynligvis forflyttet seg mot polene på begge halvkuler siden 1980-tallet. På den sørlige halvkule har den nært relaterte ekstratropiske jetstrømmen forflyttet seg sørover om sommeren (november-februar).  (WG1 SPM A.1.4) 

Det er middels faglig enighet om at stormbanene og medfølgende nedbør vil forflyttes nordover i det nordlige Stillehavet, mens det er lavere enighet om forventede endringer i stormbanene i Nord-Atlanteren.  (WG1 SPM B.3.4) 

Et varmere klima vi føre til mer intensitet i veldig vått og veldig tørt vær og dermed flom og tørke. Hvor og hvor ofte dette vil skje avhenger av hvordan den atmosfærisk sirkulasjonen endres, inkludert monsuner og stormbanene på midlere breddegrader. Det er svært sannsynlig at variasjoner i nedbørsmønstre knyttet til El Nino - Sørlig Oscillasjon (ENSO) vil forsterkes i siste halvdel av dette århundret i det midterste og de to høyeste scenarioene.  (WG1 SPM B.3.2) 

For hver grad den globale gjennomsnittstemperaturen stiger, blir det større og større endringer i vannets syklus. Generelt gir et varmere klima mer nedbør totalt sett, men endringer i vindmønstre gjør at noen områder likevel får mindre nedbør.  Høyere temperatur gir dessuten mer fordampning, som tørker ut landskapet. Lengden på tørkeperioder endres også og hvor mye nedbør som kommer i kraftige nedbørshendelser. Klimaendringene fører dermed til både problemer med for mye vann og for lite vann, vann på feil sted, og til feil tid.  

(WG2 Kap. 4-Executive Summary s. 4, Kap. 4-FAQ 4.2) 

Global oppvarming og flere og kraftigere ekstremhendelser har allerede ført til redusert vannsikkerhet. Klimaendringer kan svekke vannsikkerheten ved at det blir mindre vann tilgjengelig, at ekstremvær fører til forurenset vann og gjør det farlig å drikke, mens i kystnære områder kan havnivåstigning og kraftige stormer føre saltvann inn i drikkevannet. Samtidig kan ekstremvær gjøre skade på vanninfrastruktur og dermed svekke vanntilførselen.  Globalt er det svekket vannsikkerhet som er den største trusselen mot å nå bærekraftsmålene.

(WG2 SPM B.1.3, WG 2 Kap. 4-Executive Summary s. 4, WG2 Kap. 4-FAQ 4.1, WG2 Technical Summary C.4.1) 

Omkring halve verdens befolkning opplever nå alvorlig vannmangel i deler av året på grunn av klimaendringer og andre faktorer. Mellom 1,5 og 2,5 milliarder mennesker lever i områder som er utsatt for vannmangel hele året. Ved 2 graders oppvarming forventes det at 0,8-3 milliarder mennesker vil leve med vannmangel. Ved 4 graders oppvarming gjelder dette for 4 milliarder mennesker. (WG2 SPM B.1.3, WG2 Kap. 4-Executive Summary, WG2 Kap. 4-FAQ 4.1, WG2 Technical Summary C.4.1)

Mange lavtliggende isbreer vil miste mesteparten av massen eller forsvinne helt, dersom temperaturen overskrider 1,5 grader. I de fleste fjellområder vil endringer i isforholdene kunne påvirke flom, skred og vanntilgjengelighet og derfor ha store konsekvenser for mennesker, infrastruktur og økonomien.  (WG2 Technical Summary C.4.1, WG2 Technical Summary C.4.2) 

I Middelhavet og deler av Europa anslås vannkraftpotensialet å kunne reduseres med opptil 40 % ved 3°C oppvarming, mens ved 2°C og 1,5°C kan nedgangen bli under henholdsvis 10 % og 5 %.  

(WG2 Technical Summary C.4.6) 

Det er flere flomkatastrofer enn tørkekatastrofer. Mens tørken tar flest liv, er flommen dyrest. 
Siden 1970-tallet har 44 % av alle naturkatastrofer vært flom-relatert, mens 7% har vært relatert til tørke. Tørken stod for 34% av alle naturkatastrofedødsfallene, mens 31 % av de økonomiske tapene ved naturkatastrofer knyttes til flom. (WG2 Kap. 4-Executive Summary) 

Klimaendringer vil føre til at mennesker blir mer sårbare for flom og tørke når vannrelaterte katastrofer skjer oftere, blir mer omfattende og rammer større områder. Befolkningsvekst og økt urbanisering vil også bidra til at flere mennesker rammes av flom og tørke i løpet av dette århundret, spesielt hvis oppvarmingen ikke begrenses til 1,5°C.  (WG2 Kap. 4-FAQ 4.3) 

Flom og tørke forventes å påvirke alle økonomiske sektorer, og gi negative konsekvenser for den globale produksjonen av varer og tjenester, industriproduksjon, sysselsetting, handel og husholdningers forbruk. Flom vil utgjøre risiko for menneskers liv og helse gjennom oversvømmelse, og spredning av vannbårne sykdommer. Samtidig kan også tørke ha negative helseeffekter på grunn av den begrensede tilgjengeligheten av mat og vann til drikke- og hygieniske formål. Alle tap, både når det gjelder liv og økonomiske verdier, vil være mindre i en 1,5°C enn i en 3°C varmere verden.  (WG2 Kap. 4-FAQ 4.3) 

Nesten en halv milliard mennesker lever i områder som har blitt uvanlig våte. (WG2 Kap. 4-FAQ 4.2) 

Innen midten av århundret vil 40%-80% av verdens nedbørsfelt oppleve vannføringsnivåer som er kritisk for miljøet. (WG2 Technical Summary C.4.3) 

Om verden blir 4 grader varmere vil 10 % av landjorda oppleve ekstrem vannføring i elvene, ved slutten av århundret, noe som vil påvirke 2,1 milliarder mennesker. (WG2 Technical Summary C.4.1) 

Ved global oppvarming på 4 grader forventes det at de direkte flomskadene kan bli 4 til 5 ganger større enn om oppvarmingen stopper på 1,5 grader. Det forventes at økning i kraftige regnskyll i flere regioner i Afrika kan føre til at mange mennesker blir utsatt for flom og oversvømmelse. Dette kan igjen føre til at menneskelig forflytning øker med 200% for 1,6 graders oppvarming. Ved 2,6 graders oppvarming er tilsvarende tall 600%. (WG2 Technical Summary C.4.5) 

I Europa kan antallet mennesker som påvirkes av nedbør- og elveflom, og kostnadene tilknyttet dette, dobles ved 3 graders oppvarming.  

Ikke overraskende dreier størsteparten av klimatilpasningstiltak seg om vann, deriblant vanning i jordbruket, oppsamling av regnvann og bevaring av fuktighet i jordsmonnet. Mens klimatilpasning i utviklingsland pleier å handle om å håndtere vannrisiko i jordbruket er tiltakene i utviklede land mer fokusert på urbane utfordringer.  (WG 2 Kap. 4-Executive Summary s. 6) 

Det forventes at framtidig klimatilpasning vil ha varierende evne til å redusere risiko. Effektiviteten forventes å falle raskt dersom oppvarmingen øker til mer enn 2 grader. I regioner som er avhengig av isbreer og snøsmelting, kan biofysiske grenser for klimatilpasning bli nådd allerede ved oppvarming på over 1,5 grad, fordi vannressursene blir begrenset. (WG 2 Kap. 4-Executive Summary s. 6)