Por lo general, el clima se define como estado promedio del tiempo y por tanto, el cambio climático y el estado del tiempo se entremezclan. De acuerdo con observaciones realizadas se han experimentado cambios en el estado del tiempo, las estadísticas de las variaciones en el estado climatológico en el paso del tiempo son las que identifican los cambios climáticos. Si bien el clima y el estado del tiempo se relacionan estrechamente, existen diferencias importantes entre ambos. Una confusión común entre el clima y el estado del tiempo surge al preguntar a científicos cómo pueden predecir que será el clima dentro de 50 años, si no pueden predecir cuál será el estado del tiempo dentro de unas semanas .La naturaleza caótica del estado del tiempo hace impredecible cualquier pronóstico más allá de unos pocos días. La proyección de cambios en el clima (es decir, el estado del tiempo promedio a largo plazo) debido a cambios en la composición atmosférica u otros factores, resulta una cuestión muy diferente y mucho más manejable. Como analogía podemos decir que, si bien resulta imposible predecir a qué edad morirá un ser humano, sí podemos decir con gran confianza que la esperanza de vida promedio de las personas en los países industrializados es de alrededor de 75 años. Otra confusión muy común es pensar que un invierno frío, un lugar de enfriamiento en la tierra, constituye una prueba contra el calentamiento global. Siempre hay extremos de frío y calor, aunque su frecuencia e intensidad cambian al cambiar el clima. No obstante, cuando se promedia el estado del tiempo en espacio y tiempo, el hecho de que el mundo está sufriendo un calentamiento emerge claramente a partir de los datos.
