农业对气候和天气条件极为敏感。如果可以更好地了解气候变化对作物的影响及作物所做出的反应，可以大大提高作物生产系统对气候变化的适应能力。
亚洲和非洲的一些国家，因为气候变化因素而损失了大约2.8亿吨的潜在谷物产量，其中气温的上升和长期的干旱是最主要的风险因子。亚洲的发展中国家，这种负面影响最为明显，预计在这些国家农业生产下降了4%~10%的比例，具体则与不同国家的社会经济背景和气候变化情况有关。气温的升高会降低耕地的肥沃程度，预计到2050年，玉米产量大约下降6%~23%，而小麦产量会降低40%~45%。食物的供应，主要来自于粮食作物(包括小麦、水稻、玉米、大豆、大麦和高粱)种子的消费，种子也最容易受到气候变化影响。粮食生产的增长率比人口的增长率低，因此，如果粮食作物的产量不足，粮食安全自然受到挑战。
气候变化的另一个重要影响在于，雨养作物的耕作面积占了农田面积的60%。据预测，南非和撒哈拉以南非洲地区将严重遭受气候变化的影响。如果增加使用高产抗逆品种，同时综合地增加水分和养分的投入，作物产量仍然是可以增加的。气候变化将影响粮食安全，主要表现在可食用性、可获得性、供应稳定性和食物利用率四个方面。而种子将在食物生产中产生重要作用，因此，应在合适时间和合适地点提供高产抗逆品种。此外，气候变化还将影响到病虫害方面，如导致新的病虫的发生，影响虫害和疾病的发展以及新的害虫种族在整个种群生态中的地位。
优质种子的生产还受到粮食作物—杂草间的相互作用，这会导致授粉生物多样性和遗传多样性的丧失。气候变化会同时改变粮食作物的物候、繁殖、开花、花粉活力、授粉和施肥、种子填充时间、结实、种子的大小、种子休眠状态、种子产量等等因素，最终结果是种子生长受到严重影响。同时，种子生产成本极有可能增加，因为气候不断变化会对土地和水资源的管理、除草剂和杀虫剂的应用，收分的管理及种子管理调度等产生影响。与种子相关的知识产权(IPR)，包括侵犯专利权、单一种植的盛行、跨国公司的收购和兼并以及生物多样性和授粉损失等问题将进一步复杂化。还需注意的一点是，传统作物育种驯化、作物生理学家和种子技术专家、农学家、生物学家之间的跨学科合作都还有所欠缺。更进一步地说，与没有产量优势的常规育种相比，要获得高产的作物和种子，意味着要增加基因工程育种的成本，以及提高除草剂的应用量，也就是说，气候变化将导致发达国家农业生产净收入的下降。
