Perubahan iklim adalah perubahan jangka panjang iklim dalam tempoh masa dari berdekad ke berjuta tahun. Ia boleh merujuk kepada perubahan dalam purata keadaan iklim, keberangkalian keadaan melampau, atau mana-mana bahagian dalam iklim. Dengan kata lain ia termasuk apa-apa perubahan bermusim jangka panjang dalam corak suhu, pemendakan, kelembapan, angin dan musim.Perubahan iklim boleh berlaku pada rantau tertentu, atau seluruh bumi. Perubahan-perubahan ini boleh berpunca daripada proses-proses dinamik di Bumi, daya-daya luaran termasuk kelainan pada kepanasan cahaya matahari, dan baru-baru ini juga, kegiatan manusia.Dalam penggunaan terkini, khususnya dalam konteks dasar alam sekitar, istilah "perubahan iklim" selalu merujuk kepada perubahan iklim masa kini (lihat pemanasan global). Untuk maklumat mengenai sukatan suhu melalui pelbagai zaman, dan sumber-sumber data yang ada, lihat rekod suhu. Untuk penyifatan perubahan iklim sepanjang abad yang lalu, rujuk penyifatan perubahan iklim terkini.