تغییر اقلیم و اقدامات انسانی دخیل در تسریع تغییر اقلیم در بروز و افزایش شدت و فراوانی سیل در آینده نقش پررنگی خواهد داشت. پذیرش این مسئله به‌منظور کسب آمادگی در مقابل آن حائز اهمیت است. البته خشکسالی و بارندگی برای همه مناطق جهان به طور یکسان و با شدت برابر پیش‌بینی‌نشده است. تغییر اقلیم با تغییر در الگوهای بارش و نوسانات بارندگی برای برخی نقاط سیل و برای برخی دیگر خشکسالی به همراه دارد. مبتنی بر ارزیابی‌های هیئت بین‌الدولی تغییر اقلیم در بعضی مناطق به‌ویژه در عرض‌های جغرافیایی بالاتر میانگین بارندگی سالانه افزایش می‌یابد. بنا بر مدل‌سازی‌های ارائه شده رابطه مستقیمی بین گرمایش زمین و افزایش پتانسیل بارش وجود دارد.
افزایش دمای یک درجه سلسیوس منجر به افزایش هفت درصدی حداکثر رطوبت در جو می‌شود و این به معنای احتمال بارندگی بیشتر است. آب موجود در کره زمین چرخه‌ای را بین جو و اقیانوس‌ها و یخ و… طی می‌کند. به‌صورت برف‌وباران باریده می‌شود. به زمین نفوذ می‌کند. در مجراها جریان می‌یابد. به دریاها و اقیانوس‌ها می‌پیوندد. منجمد می‌شود و تبخیر می‌شود. پوشش گیاهی و خاک آن را جذب می‌کنند و همچنین گاهی به‌واسطه تعرق گیاهان به محیط بازمی‌گردد. گرمایش زمین رویدادهای این چرخه را با افزایش کلی در آهنگ (تغییرات یک کمیت نسبت به زمان) بارندگی و تبخیر تشدید می‌کند. ذوب زودهنگام برف کوهستان‌ها، تغییرات متضاد در باران‌های موسمی، کاهش یخچال‌های طبیعی کوهستانی و کمتر روی زمین ماندن برف، بارش بیشتر باران نسبت به برف همگی از پیامدهای افزایش گازهای گلخانه‌ای و گرمایش زمین هستند. پس از هر بارش بخشی از آن را خاک و پوشش گیاهی جذب می‌کنند. درصدی تبخیر می‌شود و باقی به‌صورت رواناب در مسیر رود جاری می‌شود. اگر مسیر برای گذر حجم آب کافی نباشد آب به بستر مجاور وارد می‌شود و سیل با فشار بالا و قدرت تخریب رخ می‌دهد. اگر پوشش گیاهی و خاک نتواند بخشی از بارش را جذب کند سیلاب رخ می‌دهد. در گذشته در مناطق سردتر، در عرض‌های جغرافیایی بالاتر و مناطق کوهستانی سیل‌ها ناشی از ذوب شدن برف بود. اما با گرم‌شدن زمستان‌ها بر اثر تغییر اقلیم بارش‌های زمستانی کمتر به‌صورت برف می‌بارد. بارش باران در زمستان به معنای بروز سیل‌های بیشتر است. زیرا سریع‌تر به رود می‌پیوندد و روانابی که ایجاد می‌کند در مقایسه با حجم آب ناشی از ذوب شدن کند برف‌ها در بهار و تابستان بسیار بیشتر است.

از سوی دیگر بارش باران بر برف به‌خصوص در برهه‌ای که زمین هنوز یخ‌زده است و امکان جذب آب را ندارد، حجم رواناب رود را افزایش داده و منجر به بروز سیل‌های بیش‌ازپیش می‌شود. به طور کل داده‌های آماری سیل ناشی از باران را از سیل ناشی از برف بیشتر گزارش کرده‌اند. با گرم‌تر شدن زمین این مسئله حتی در ارتفاعات بالاتر نیز افزایش می‌یابد. در ارتفاعات پایین‌تر برف مدت‌زمان کمتری تا ذوب شدن روی زمین می‌ماند و بارش باران روی برف نیز خطر سیل را به دنبال دارد. آتش‌سوزی‌های ناشی از خشکسالی و تغییر اقلیم در جنگل‌ها پوشش گیاهی را از بین برده و با تغییر در وضعیت و کیفیت خاک این مناطق را در معرض مخاطرات سیل‌ها و سیلاب‌های بیشتر قرار می‌دهد. با افزایش دما و گرم‌شدن بیش از حد متعارف آب اقیانوس‌ها و سطح دریاها به‌واسطه جذب نود درصدی گرمای دهه‌های اخیر، گردش بادهای موسمی در تابستان از روی آب‌های بسیار گرم، حجم رطوبت بسیاری را به سایر نقاط انتقال داده و سبب بارندگی‌های کوتاه‌مدت و شدید می‌شوند و همچنین سبب بارش فرا سنگین در برخی مناطق جغرافیایی می‌گردند. در صورت خشکی بیش از حد زمین و فقدان پوشش گیاهی مناسب این بارش‌های رگباری موجب سیل می‌شود. تغییر اقلیم سبب گسترش جغرافیایی چنین بارندگی‌هایی خواهد شد. همچنین تغییر اقلیم وقایع فرین یا رویدادهای حدی را افزایش می‌دهد. هیئت بین‌الدولی تغییر اقلیم رویدادهای حدی را رویدادهای با احتمال وقوع کم و شدت بالا در مکان و زمان مشخص تعریف می‌کند. این وقایع می‌توانند شرایط عادی ساکنان و اکوسیستم را دچار اختلال کنند. ورای همه معضلات سیل مانند آسیب‌دیدن تاسیسات شهری، ازبین‌رفتن آثار باستانی و ناامنی غذایی و آب و ضربات جسمی و روانی به افراد و تهدید سلامت آنها، پس از سیل نیز منطقه بسته به شرایط جغرافیایی و اقلیمی می‌تواند دچار مشکلات دیگری شود. می‌تواند منجر به افزایش یا کاهش گونه‌ها شده و به اکوسیستم منطقه لطمه وارد کند. برای ایران به‌عنوان کشوری تأثیرگذار بر تغییر اقلیم به دلیل تولید بالای کربن‌دی‌اکسید و همچنین آسیب‌پذیر از تغییر اقلیم افزایش دمای بیش از دو درصد و کاهش سی و پنج درصدی بارندگی و خشکسالی در سال‌های آتی پیش‌بینی شده است. عدم توجه کافی به محیط‌زیست و اولویت ندادن به آن و مواردی نظیر جنگل‌زدایی، بیابان‌زایی و تغییر کاربری زمین‌ها و چرای بی‌رویه دام‌ها و عدم رعایت حریم بستر رود و ساخت‌وسازهای غیرمجاز و خشکسالی ایران را تا چندین برابر در مقابل بلایای طبیعی مانند سیل آسیب‌پذیرتر کرده است. باتوجه‌به تغییر اقلیم کشورها چاره‌ای جز پایبندی به هدف توافق پاریس در راستای محدود کردن گرمایش زمین به یک و نیم درجه ندارند. کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تأثیرات سو را کاهش می‌دهد و آگاهی افکار عمومی، توانمندسازی جامعه محلی، هشدار به‌موقع، رعایت حریم رود، مدیریت صحیح بحران و جلوگیری از تراکم و سکونت بیش از حد جمعیت در نواحی سیل‌خیز می‌تواند تلفات مالی و خسارات ناشی از سیل را کاهش دهد. چه‌بسا که شاید با مدیریت علمی بتوان چالش سیل را به فرصتی برای بهره‌وری تبدیل کرد