Je spreekt van een klimaatverandering als het gemiddelde weertype of klimaat over een bepaalde periode verandert. De verandering is het best te zien doordat de gemiddelde temperatuur stijgt of daalt.
Klimaatveranderingen zijn van alle tijden. Er zijn perioden geweest (ijstijden) dat grote delen van de aarde bedekt waren door landijs en er zijn warmere perioden geweest waarbij het klimaat aan de polen gematigd was en het zeeniveau 100 meter hoger lag dan tegenwoordig.
Klimaatveranderingen hangen in de eerste plaats samen met de veranderingen in de afstand van de aarde tot de zon en de zonneactiviteit. Als de aarde zich een periode verder van de zon bevindt of als de zonneactiviteit afneemt, daalt de temperatuur op aarde, en omgekeerd.