Podnebne spremembe v Sloveniji so zaznane zlasti pri temperaturi zraka. Slovenija se je v zadnjih desetletjih ogrela, povečalo se je število vročih in toplih dni, nekoliko manj izrazito pa je upadlo število hladnih, mrzlih in ledenih dni. Slovenija se zaradi svojih geografskih značilnosti segreva hitreje od svetovnega povprečja. Medtem, ko se je globalna temperatura v zadnjih šestdesetih letih dvignila za približno 0,8 stopinje, se je povprečna temperatura zraka v Sloveniji dvignila za okoli 2 °C.
Višina padavin se je v zadnjih šestdesetih letih v zahodni polovici države zmanjšala za 15 %, v vzhodni pa za 10 %.
Zmanjšala se je višina snežne odeje in višina novozapadlega snega. Najbolj opazne so spremembe v nižje ležečih delih alpskega sveta. Višina snežne odeje se je od šestdesetih let prejšnjega stoletja več kot prepolovila. Povečalo se je trajanje sončnega obsevanja. Število sončnih ur je raslo za okoli 40 ur na desetletje. Povečano trajanje sončnega obsevanja je najopaznejše v spomladanskih in poletnih mesecih, malo manj v zimskih, jeseni pa opaznejših sprememb ni. Zaradi močne odvisnosti od temperature zraka in sončnega obsevanja se je povečalo tudi izhlapevanje. Posledica podnebne spremenljivosti Slovenije so tudi spremembe pretokov rek.
Srednji pretoki rek v Sloveniji so se v obdobju 1961–2013 zmanjšali, najbolj spomladi in poleti. Padajoči trend srednjih pretokov kaže, da se je letna količina razpoložljive vode v strugah vodotokov zmanjšala, kar je posledica manjše letne količine padavin in porasta povprečne letne temperature zraka. Po drugi strani se je pogostost velikih pretokov ponekod v osrednjem in vzhodnem delu države povečala. Zvišala se je temperatura površinskih in podzemnih vod. Temperatura vode je spremenljivka, od katere je odvisno stanje vodnih ekosistemov, saj vpliva na razpoložljivost hranilnih snovi in dolžino rastne dobe, določa pa tudi obdobja pokritosti z ledom.
Skladno z pričakovanim dvigom temperature zraka se bo ogreval površinski sloj tal, oboje pa bo vplivalo na fenološki razvoj rastlin in dolžino rastne dobe. Spomladanski fenološki razvoj rastlin (razvoj listov in cvetov) bo zgodnejši. Dolžina rastne dobe se bo podaljševala, spomladi se bo začela prej, jeseni pa končala pozneje. Vprašljivo je preživetje današnjih drevesnih vrst v tem geografskem prostoru.
Zimsko naraščanje padavin ne pomeni povečane možnosti za sneg, saj bodo z naraščajočo temperaturo zraka snežne padavine čedalje manj pogoste. Predvsem zaradi povečanja zimskih padavin v obliki dežja se bo povečala nevarnost poplav. Ker bo manj snežnih padavin, bomo izgubili naravni zadrževalnik vode v obliki snežne odeje. Zaradi povečanja padavin se bo povečalo napajanje podzemne vode. Ugotavljajo, da utegnejo podnebne spremembe v Sloveniji močno vplivati na vodne vire in vodooskrbo ter povzročiti težave pri oskrbi s pitno vodo poleti.