全球暖化在北极的影响包括温度上升、 海冰消失和格陵兰冰原的融化。 在该地区潜在的甲烷释出（尤其是永久冻土和甲烷水合物） 亦值得关注。由于北极对全球暖化的放大反应，这经常被视为全球暖化的领先指标。 格陵兰冰盖的融化跟极地放大效应有关联。
政府间气候变化专门委员会指出，“根据每日最高和最低温度，北极暖化已经跟世界其他地区一样严重。” 1995年-2005年是自从至少在17世纪起最温暖的十年，温度比1951年-1990年的平均高2 °C (3.6 °F)。 北极一些地区甚至暖化得更快，阿拉斯加州及加拿大西部的温度就上升3－4度(5.40－7.20 °F)。 此暖化的成因不单是温室气体上升，北极冰上的煤烟沉积也有关系。 一篇在2013年由地球物理研究通讯发布的文章显示，自44,000年前起，或许甚至在120,000年起，该地区的温度未曾像目前般高。作者总结出“人为增加的温室气体已经造成前所未有的地区性暖化。”
目前海冰在面积、广度和体积上都在减少，可能会在21世纪中某个时候完全消失。海冰面积即是受冰覆盖的总面积，海冰广度即是占了至少15%海冰的海洋面积，而体积即是在北极中的海冰总数。
在本世纪内，不同种类的北极冻土解冻会释放大量碳至大气层。据估计，大约三份之二释出的碳以二氧化碳的状态进入大气，这些二氧化碳主要源自长达~7000公里的东西伯利亚北极架（ESAS）海岸线之古老冰积，以及浅薄的海底冻土。解冻之后，海岸线及海床冰积的崩解和侵蚀可能会因气候暖化的北极放大效应而加速。
气候模型显示在海冰快速流失期间，温度上升会影响远至1,450公里的内陆，加速陆地上的永久冻土解冻，导致碳和甲烷释出。
