Les espècies tant animals com vegetals es veuen amenaçades per el canvi climàtic. Ja sigui per l'augment i aparició de depredadors nous, fragmentació en els hàbitats, contaminació d'aigües i sòls o simplement pels canvis en les condicions ambientals.
Entre les espècies que més estan afectades pels efectes ja notables de l'canvi climàtic ens trobem amb la papallona apolo, el lagópogo alpí i el pinsapo. Aquestes tres espècies es troben a les llistes de espècies més amenaçades d'Espanya pel canvi climàtic. La situació d'aquestes espècies és un reflex del que està passant en altres àrees afectades, com s'observa a Alemanya.
Gemma Rodríguez és la coordinadora de la Xarxa Natura 2000 de el Fons Mundial per a la Naturalesa (WWF), I ha afirmat que aquestes tres espècies es troben en greu perill davant els efectes de l'canvi climàtic. S'ha publicat un informe de planeta Viu, realitzat per WWF, en què s'assenyalen els efectes negatius que pot tenir el canvi climàtic sobre les espècies que viuen a les zones més aïllades o més restringides. Perquè l'equilibri ecològic d'un ecosistema es mantingui estable, és millor que hi hagi un nombre més gran d'espècies cohabitant perquè les relacions entre elles i la dependència no provoquin que la caiguda d'una espècie es converteixi en una cadena d'extincions. Això és especialment rellevant en el context de les plantes que estan exposades a canvis dràstics.
És per això que els animals i vegetals que viuen en altituds més altes o, per contra, més baixes, són més vulnerables davant els efectes del canvi climàtic, ja que el seu període d'adaptació cap a les noves circumstàncies és més gran. També són més vulnerables aquelles espècies que tenen menor capacitat de dispersió, fet que ha estat discutit en estudis sobre el canvi climàtic i el seu impacte en la adaptació de mamífers i aus, a més de la selecció natural.
A aquestes espècies, els canvis en els ecosistemes els poden provocar canvis en la fenologia, és a dir, als cicles de vida. Per exemple, a determinades espècies de peixos, el canvi climàtic pot provocar alteracions en la capacitat de fresa. A algunes aus els pot modificar el cant o fins i tot els seus patrons migratoris. Aquest fenomen també s'ha vist reflectit a regions on s'han registrat canvis en el cultiu de vegetals.
L'informe de Planeta Viu nomenat anteriorment assenyala que Espanya és un dels països més vulnerables a el canvi climàtic dins de la Unió Europea. Aquests efectes poden provocar en la meitat de les espècies d'amfibis, rèptils, mamífers i aus córrer el risc de veure reduïts els seus hàbitats en més d'una tercera part. A part d'això, diversos estudis demostren que ja s'està produint un desplaçament cap a latituds més grans d'animals i plantes on es troben més còmodes tèrmicament parlant. Això ressalta la gravetat de la situació per a les espècies amenaçades.
Si les espècies d'animals i plantes comencen a migrar a nord en recerca de temperatures més agradables i no tan càlides, començarà a produir-se un empobriment de la biodiversitat. Això pot provocar una manca de connectivitat entre els ecosistemes i produir-se fragmentació que els farà encara més vulnerables davant dels efectes del canvi climàtic. També és important considerar com aquest procés pot portar a un risc més gran de desaparició, com es discuteix en el context de ciutats amenaçades per l'escalfament global.
Per exemple, en la llista elaborada per WWF de les 10 espècies més amenaçades a Espanya pel canvi climàtic figura en primer lloc la papallona apolo. Aquesta papallona viu en zones muntanyoses i, amb l'augment de temperatures, es veurà obligada a buscar zones de major altitud.
Un altre exemple d'espècie que es veu més afectada pel canvi climàtic, és la perdiu blanca o més coneguda comunament com perdiu blanca. Aquesta espècie està més adaptada a l'fred extrem. Aquest clima només es troba a Espanya a 1.800 metres d'altitud als Pirineus. Utilitza un pelatge blanc per camuflar-se entre la neu ia causa de l'augment de les temperatures es veuria forçada a augmentar l'altitud de la seva àrea de distribució. Això pot provocar dificultats a l'hora de trobar aliment i refugi, ja que a aquestes altituds escassegen els recursos i les condicions són més desfavorables. La pèrdua d'aquest tipus d'hàbitats és alarmant, considerant especialment la seva vulnerabilitat, com s'esmenta també en la relació entre canvi climàtic i efectes en ecosistemes.
En el món vegetal, una de les espècies més sensibles és el pinsap, que només viu ja en zones d'elevades precipitacions anuals com la Regió muntanyenca de Ronda. El canvi climàtic està provocant cada vegada més sequeres i més prolongades. És per això, que aquests arbres es debiliten i es tornen més vulnerables davant l'aparició de malalties i plagues. Els experts botànics adverteixen que per a finals d'aquest segle ja no existiran prou feines boscos de pinsapos. Això és una situació que preocupa, ja que s'han discutit diferents estratègies en jardins botànics per conservar aquestes espècies.
També hi ha altres espècies amenaçades com el salmó atlàntic, el tòtil bètic, la posidònia oceànica, La trenca, el tritó del Montseny o el llangardaix del Ferro.
