在现有知识水平上，可以概括出一个概念模型。在此模型中，全球变化可以分为两个过程体系：物理气候系统和生物地球化学循环。物理气候系统的子系统主要涉及：大气物理/动力学、海洋动力学、地表的水汽和能量循环；生物地球化学循环的子系统主要涉及：大气化学、海洋生物地球化学和陆地生态系统。每个子系统都直接或间接地同其他子系统发生相互作用。
驱动全球变化的最终能源是太阳能。能量和水以各种方式贯穿于整个体系。
人类活动也加入到全球变化中，同时，人类活动也受到全球变化的制约。
