由美國氣象學會發佈的報告指出，多項氣候指標在2020年均打破紀錄，包括溫室氣體濃度、海平面以及溫度等。數據顯示，2020年的氣候狀況越趨惡化，多項氣候指標升幅創歷史新高。
這份報告是對往年氣候變化的回顧，由來自60多個國家的530名科學家對世界的氣候狀況展開研究所得出。報告指出，全球溫室氣體濃度達到有史以來的最高水平。例如二氧化碳的平均濃度達到412.5ppm。然而，這些數據僅是在新冠疫情下全球經濟活動減緩的情況下錄得，相比2019年，2020年的數據上升2.5ppm，並打破有記錄以來的最高水平。
甲烷濃度亦有所上升。2020年，甲烷濃度較去年上升14.8ppm，是有正式記錄以來的最大升幅。
另一方面，海平面持續上升，連續九年創下新高。與1993年由衛星觀測所得的數據相比，2020年海平面的升幅平均值已超過9.13厘米。由於冰川融化、全球暖化等問題，現時全球海平面每十年約上升3厘米。
隨着氣候變化的趨勢，陸地及海洋的表面溫度將再次上升。
2020年也是在過去七年有記錄以來最暖的年份，並在所有年份記錄中「位列三甲」，僅次於被記錄為「厄爾尼諾現象」的年份。2020年的地球表面溫度比1981-2010年的均溫高出0.54攝氏度至0.62攝氏度(升幅變化取決於地區的數據)，暖化的速度為平均每十年升高0.08攝氏度。
特別是極和北極地區錄得前所未有的極端高溫。北極陸地地區均溫創下121年以來的新高，較1981-2010年的平均值高出2.1攝氏度。南極洲總體氣溫高於18攝氏度。2020年2月6日，阿根廷的南極埃斯佩蘭基地研究站錄得了18.3最攝氏度的高溫。這是南極洲有記錄以來的最高溫度，超越了此前2015年錄得的17.2攝氏度。
這份報告亦介紹了全球不同地區的氣候狀況。例如2020年冬天是伊比利亞半島第二熱的冬天，該年2月的氣溫高於往年。更極端的情況是，同年7月是葡萄牙有史以來最熱的一年。
海洋也變得更溫暖。全球平均海面溫度接近歷史最高記錄，位列記錄第三高，僅次於2016年及2019年(該兩年記錄或與厄爾尼諾現象有關)。
另一方面，颱風活動的頻繁程度亦高於平均水平。去年北半球和南半球在風暴季節中命名了102個颱風，與1981-2010年間平均每年85個的數字相比明顯有所增加。在這102個颱風活動中，有3個颱風強度達到了薩菲爾-辛普森的5級強度。在北大西洋盆地的30個颶風活動(創歷史新高)記錄中，有7個達到3級或更高的強度。
