又称“气候变迁”，指气候在长时期中的显著变化及其趋势。
气候变化的时间长度从最长的108～109至1010（年际变化），可分为地质时期、历史时期和近代三个阶段。
距今越远，其变化幅度越大。在地质时期，全球曾经历过多次寒冷的冰期与暖热的间冰期相互交替的巨大变化。
最近一次冰期约在距今15 000年到6 000年前才结束。当前被认为正处在间冰期。
历史时期与近代的气候变化幅度远小于地质时期。气候变化的原因，有自然原因，如太阳活动、火山活动、海冰等，也有人为原因，如大量消耗矿物燃料，城市与工业区的扩大，改变了下垫面物理性质和大气成分，影响了辐射状况等。
