- 简单的辐射传热模型，地球视为一个单点平均传出的能源
- 这可以扩大垂直(辐射，对流模型)，或水平
- 最后，(耦合)大气-海洋- 海冰 的全球气候模型discretise和解决质量和能量的转移和辐射交换充分方程。
气候模型的使用定量的方法来模拟的互动气氛，海洋，陆地表面和冰。它们被用来为目的的各种未来气候的预测天气和气候系统动力学的研究。所有的气候模型的平衡，或非常接近平衡，短波(包括可见光)电磁辐射与长波(红外)电磁辐射从地球传出能量对地球的入射能量。任何失衡的结果在地球的平均温度的变化 。
最谈论这些模型的应用，在近年来一直是他们的推断温室气体在大气中，主要增加的二氧化碳的后果(见温室气体)。这些模型预测，在全球平均地表温度上升的趋势，预计北半球高纬度地区的温度最迅速的增加 。
模型的范围可以从比较简单到相当复杂的：
气候预测是一个由一些科学家预测气候变化的方式 。在1997年开始在哥伦比亚大学国际研究气候与社会研究所的预测师实时的基础上产生的季节性气候预测。为了产生这些预测的预测工具的广泛套件被开发出来，包括多式联运合奏的方法，要求每个模型的精度等级的彻底验证，在模拟的年际气候变率。