מאז אמצע המאה ה-20 ניכרת עלייה בגובה פני הים בעולם. סביר מאוד להניח שלהתחממות העולמית במהלך המאה ה-20 תפקיד משמעותי בעלייה זו. התחממות האקלים גורמת לעלייה בגובה פני הים באמצעות תהליכים של התפשטות תרמית של המים המתחממים, המסה של הקרחונים ביבשות ובקטבים והגברת קצב זרימת המים לימים. 
על פי דו"ח IPCC הרביעי (2007), בין השנים 1961–2003 עלה הגובה הממוצע של פני הים בקצב של 1.8 מ"מ לשנה (בין 1.3–2.3 מ"מ בשנה). קצב העלייה היה מהיר יותר בין השנים 1993–2003, ועמד על 3.1 מ"מ לשנה. סך כל העלייה בגובה פני הים במאה ה-20 מוערכת ב-17 ס"מ. עם זאת, עדיין מוקדם לקבוע אם קצב העלייה המהיר שנמדד בשנים האחרונות משקף שונות אקראית בין עשורים, או שהוא חלק ממגמת עלייה ארוכת טווח.

לעליית גובה פני ים עשויות להיות שתי השלכות עיקריות: הצפות באזורי החוף ובמקומות נמוכים טופוגרפית והמלחה של אקוויפרים חופיים


מאגר הידע