Selvom modelberegningerne tyder på, at fremtidens klima generelt bliver mere vådt, kan vandmangel vise sig at blive et af de store problemer. Det ser nemlig ikke ud til, at regnen vil falde der, hvor behovet er størst. Hvor det i forvejen er tørt, for eksempel i områderne omkring Sahara og i Sydeuropa vil det formentlig kun blive varmere – ikke mere vådt.

Fordampningen spiller en vigtig rolle for fugtigheden i jorden, lige som fordelingen af nedbøren er vigtig. Afgrøderne har behov for, at regnen falder jævnt i vækstsæsonen. Kraftigere regnskyl, som modellerne viser, betyder større risiko for oversvømmelse. Oversvømmelser ødelægger allerede i dag afgrøder på store områder hvert år. Regnen vil falde hurtigere, end jorden kan nå at optage vandet. Kun en mindre del af vandet vil synke ned i jorden og danne grundvand, resten vil løbe væk i floder og kloaksystemer. Derfor vil øget nedbør ikke nødvendigvis give mere drikkevand. Til gengæld vil oversvømmelser udgøre en forureningsrisiko for de eksisterende drikkevandssystemer. Kraftigere regnskyl vil også øge erosionen specielt i bjergområder.

Mange steder i verden vil ændringer i nedbørsmønstrene betyde drastiske ændringer i flodernes vandføring. I Vest- og Sydafrika kan en mindre nedgang i nedbørsmængden betyde et stort fald i flodernes vandføring, mens Østafrika sandsynligvis kan forvente øget nedbør og en kraftig øgning i flodernes vandmængder. Begge dele kan betyde problemer for adgangen til rent ferskvand. I områder, hvor floderne primært tilføres vand fra store bjerggletschere, vil der opstå problemer efterhånden som gletscherne smelter. Uden vandtilførsel vil nogle af de største floder i Kina og Nordindien miste en stor del af deres vandføring, hvilket vil betyde enorme problemer for de millioner af mennesker, som er afhængige af disse floder.

Stigende vandstand i havet kan betyde, at saltvand lettere trænger ind og ødelægger ferskvandsforsyningen på mindre øer og i kystområder. 80 lande med 40 % af verdens befolkning lider allerede i dag under kronisk vandmangel. Konkurrencen om vandet skærpes mellem landbruget, industrien og en voksende befolkning, og mange steder er manglen på vand allerede i dag den største hindring for at øge landbrugsproduktionen. Mellem flere lande øges konkurrencen om vandet, og der er risiko for, at vandmangel kan føre til fremtidige konflikter i ramte områder.