Pemanasan global yang terjadi selama abad terakhir mengakibatkan perubahan iklim yang  menjadi masalah serius abad ini. Pemanasan global akan terus meningkat apabila tidak ada upaya untuk menanggulanginya. Peningkata konsentrasi gas rumah kaca terjadi akibat aktivitas manusia seperti pemanfaatan bahan bakar fosil, perkembangan industri, limbah, usaha pertanian dan peternakan dan konversi lahan yang tidak terkendali. Hal itu mengakibatkan terperangkapnya radiasi di atmosfer sehingga suhu permukaan bumi mengalami peningkatan. Hal itu tentu sangat berbahaya bagi kehidupan dibumi, kenaikan suhu menyebabkan mencairnya es di kutub dan berakibat pada naiknya volume air laut. Selain itu juga, kenaikan suhu menyebabkan perubahan iklim yang serius. Perubahan iklim yang disebabkan oleh pemanasan global kemungkinan akan menimbulkan kekeringan dan curah hujan yang tinggi, hal itu dapat mengakibatkan bencana alam seperti banjir, tanah longsor dan sebagainya.
Iklim sangat berhubungan erat dengan pemanasan global. Perubahan iklim terjadi karena adanya perubahan variabel iklim, seperti suhu udara dan curah hujan yang terjadi secara terus menerus dalam jangka waktu yang panjang antara 50 sampai 100 tahun (Kementerian Lingkungan Hidup, 2004). Penurunan intensitas hujan adalah salah satu faktor yang menyebabkan menurunnya hasil pertanian. Karena kurangnya ketersediaan air pada musim kemarau, menyebabkan tanaman kekurangan air. Kenaikan curah hujan juga menyebabkan penurunan hasil pertanian, karena jumlah volume air yang berlebihan akan membuat tanaman kelebihan air dan berakibat gagal panen.
Perubahan iklim sangat berpengaruh terhadap sektor pertanian, karena pertanian sangat bergantung pada iklim yang terjadi. Indonesia merupakan salah satu negara agraris atau negara yang penduduknya bekerja di sektor pertanian yang memegang peranan penting dari keseluruhan perekonomian nasional. Di Indonesia banyak penduduk yang berprofesi sebagai petani terutama di pulau jawa, karena itu iklim sangat berpengaruh bagi perkembangan sektor pertanian di Indonesia.
Perubahan pola hujan yang terjadi, dapat mengakibatkan banjir yang mempengaruhi hasil dari pertanian. Akibatnya adalah kerusakan tanaman dan gagalan panen. Seperti tanaman hortikultura yang umumnya merupakan tanaman semusim yang sensitif terhadap kekurangan  dan kelebihan air. Oleh karena itu, kerentaan tanaman hortikultura terhadap pola curah hujan berakibat pada luas areal tanam, prokduktivitas, dan kualitas hasil.
Pola curah hujan tidak teratur yang terjadi di beberapa wilayah di Indonesia pada beberapa tahun terakhir, seperti mundurnya awal musim hujan di beberapa tempat dan majunya awal musim hujan di beberapa tempat lainnya. Â Perubahan pola curah hujan juga dapat menyebabkan menurunnya ketersediaan air pada waduk. Kondisi tersebut dapat mengakibatkan kegagalan panen karena tidak adanya ketersediaan air.
Peningkatan suhu udara global selama 100 tahun terakhir rata-rata adalah 0,57C (Runtunuwu dan Kondoh,2008). Peningkatan suhu menyebabkan terjadinya peningkatan transpirasi yang selanjutnya menurunkan produktivitas tanaman pangan (Las 2007), meningkatkan konsumsi air, mempercepat pematangan buah/biji, menurunkan mutu hasil, dan mendorong berkembangnya hama penyakit tanaman. Berdasarkan hasil simulasi tanaman, ketika suhu naik sampai 2C di daerah dataran rendah dapat menurunkan produksi sampai 40%, sedangkan di dataran sedang dan tinggi penurunan produksi sekitar 20% (Surmaini et al. 2008). Hasil penelitian Peng et al. (2004), setiap suhu naik minimal 1C menyebabkan menurunkan hasil tanaman padi sebesar 10%. Matthews et al. (1997) menunjukkan bahwa kenaikan suhu 1C akan menurunkan produksi 5-7%. Penurunan tersebut disebabkan berkurangnya pembentukan sink, lebih pendeknya periode pertumbuhan, dan meningkatnya respirasi (Matthews dan Wassman 2003).
Naiknya permukaan air laut juga berdampak pada sektor pertanian di pesisir pantai. Dampaknya berupa penciutan lahan pertanian di pesisir pantai, rusaknya insfrastruktur pertanian, dan meningkatnya  salinitas yang dapat merusak tanaman. Permukaan air laut yang terjadi bersamaan dengan berkurangnya air dari daerah hulu pada musim kemarau mendorong terjadnya intrusi air laut.
Dampak perubahan iklim yang sangat besar merupakan tantangan serius bagi sektor pertanian. Peranan berbagai pihak sangat dibutuhkan untuk mengantisipasi dampak perubahan iklim yang terjadi.
Pengkajian dampak perubahan iklim telah dilakukan antara lain terhadap
- Sumber daya pertanian, seperti pola curah hujan dan musim (aspek klimatologis), sistem hidrologi dan sumber daya air (aspek hidrologis), serta keragaan dan penciutan luas lahan pertanian di sekitar pantai.
- Infrastruktur/sarana dan prasarana pertanian, terutama sistem irigasi dan waduk.
- Sistem produksi pertanian, terutama sistem usaha tani dan agribisnis, pola tanam, produktivitas, pergeseran jenis dan varietas dominan, produksi.
- Aspek sosial-ekonomi dan budaya.
Berdasarkan kajian dampak tersebut menghasilakan berbagai teknologi mitigasi untuk mengurangi emisi gas rumah kaca, perbaikan aktivitas atau praktek dan teknologi pertanian, serta teknologi adaptasi dengan melakukan penyesuaian dalam kegiatan dan teknologi pertanian. Teknologi mitigasi untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dari lahan pertanian antara lain adalah penggunaan varietas rendah emisi serta teknologi pengelolaan air dan lahan.Â
Teknologi adaptasi bertujuan melakukan penyesuaian terhadap dampak dari perubahan iklim untuk mengurangi risiko kegagalan produksi pertanian. Teknologi adaptasi meliputi penyesuaian waktu tanam, penggunaan varietas unggul tahan kekeringan, rendaman, dan salinitas, serta pengembangan teknologi pengelolaan air.
