نقطة التحول في النظام المناخي هي العتبة التي يمكن أن تؤدي إلى تغييرات كبيرة في حالة النظام عند تجاوزها. تم تحديد نقاط التحول المحتملة في نظام المناخ المادي وفي النظام البيئي المتأثر، وفي بعض الأحيان كليهما. على سبيل المثال، تعتبر التغذية الراجعة من دورة الكربون العالمية محركًا يدفع للانتقال بين الفترات الجليدية والفترات بين الجليدية، ويوفر التأثير المداري للأرض الحافز لهذه التغييرات. يتضمن سجل درجة حرارة الأرض الجيولوجية العديد من الأمثلة على التحولات السريعة الجيولوجية بين مختلف حالات المناخ.
تحظى نقاط تحول المناخ بأهمية خاصة فيما يتعلق بمخاوف تغير المناخ في العصر الحديث. تم تحديد السلوك المحتمل لنقطة التحول بالنسبة لمتوسط درجة حرارة سطح الأرض من خلال دراسة التغذية الراجعة ذاتية التعزيز والسلوك السابق لنظام مناخ الأرض. يمكن أن تؤدي التغذية الراجعة ذاتية التعزيز في دورة الكربون والوضاءة الكوكبية إلى مجموعة متتالية من نقاط التحول التي تقود العالم إلى حالة مناخ الدفيئة.
يشار إلى المكونات واسعة النطاق لنظام الأرض التي قد تمر بنقطة تحول على أنها عناصر تحول. قد تتسبب عناصر التحول في الغطاء الجليدي في جرينلاند والقطب الجنوبي في ارتفاع عشرات الأمتار من مستوى سطح البحر. هذه النقاط ليست مفاجئة الحدوث. فعلى سبيل المثال، عند مستوى معين من ارتفاع درجة الحرارة، يصبح ذوبان جزء كبير من الغطاء الجليدي في جرينلاند و/أو صفيحة جليدية في القطب الجنوبي الغربي أمرًا لا مفر منه؛ لكن الطبقة الجليدية نفسها قد تستمر لعدة قرون. بعض عناصر التحول، مثل انهيار الأنظمة البيئية، دائمة لا رجعة فيها.