Biến đổi khí hậu đột ngột xảy ra khi hệ thống khí hậu bị buộc phải chuyển đổi với tốc độ được xác định bởi cân bằng năng lượng nội tại và tốc độ này nhanh hơn tốc độ thay đổi của tác động bên ngoài,. Do đó, biến đổi khí hậu đột ngột là sự thay đổi vượt ra ngoài dao động bình thường của khí hậu. Các sự kiện trong quá khứ bao gồm sự kết thúc của Sự kiện sụp đổ rừng mưa nhiệt đới kỷ cacbon, Younger Dryas, các sự kiện Dansgaard-Oeschger, các sự kiện Heinrich và có thể cả Cực đại nhiệt Paleocene–Eocene. Thuật ngữ này cũng được sử dụng trong bối cảnh biến đổi khí hậu để mô tả thay đổi đột ngột có thể nhận biết trong khoảng thời gian của cuộc đời con người, có thể là kết quả của các vòng phản hồi hoặc điểm tới hạn. Khoảng thời gian được mô tả là 'đột ngột' có thể thay đổi đáng kể. Những thay đổi được ghi lại trong khí hậu của Greenland vào cuối Younger Dryas, được đo bằng lõi băng, ngụ ý sự nóng lên đột ngột + 10 °C(+18 °F) trong khoảng thời gian vài năm. Những thay đổi đột ngột khác là + 4 °C(+7,2 °F) trong vòng vài năm ở Greenland 11.270 năm trước hoặc + 6 °C (11 °F) trong vòng vài thập kỷ ở thời điểm 22.000 năm trước ở Nam Cực. Các mô hình Hệ thống Trái đất dự đoán rằng trong điều kiện tiếp tục phát thải khí nhà kính, đến năm 2047, nhiệt độ gần bề mặt của Trái đất có thể ra ngoài phạm vi dao động trong 150 năm qua, ảnh hưởng đến hơn 3 tỷ người và hầu hết các nơi có sự đa dạng loài lớn trên Trái đất.