日本を含むアジアや欧米など世界各地で、大雨やそれに伴う洪水のほか、強風、干ばつなどが発生している。しかも、その頻度は年々高くなっており、規模や被害も大きくなっている。このような気象災害を引き起こしたり、社会経済に大きな影響を与えたりする大雨や強風、干ばつ、猛暑、冷夏などのうち、人が一生の間にほとんど経験することのない現象を異常気象と呼ぶ。気象庁の定義によれば、異常気象は「ある場所（地域）で30年に１回程度発生する現象」のことを指す。このため、台風のように毎年来るものを異常気象と呼ぶのはやや気が早い。ある現象が異常気象にあたるかどうかは、気温や降水量、日照時間などを総合的に判断して決められる。
異常気象の中でも代表的なものが大雨だ。最近頻発するゲリラ豪雨などもそれに含まれる場合がある。同庁の「異常気象リスクマップ」によると、30年に１回の確率で降る大雨の降水量は、北日本の多いところで300mm以上、西日本の太平洋側で同じく600mm以上となっている。また、同じく同庁が５年に１度まとめている「異常気象レポート2005」によると、日降水量200mm以上の大雨の回数が過去約100年間で増加しているという。一方でリスクマップは、極端な少雨の年が増えているとも指摘しており、大雨だけが異常気象というわけではない。
さらに、猛暑も異常気象とみなされる場合がある。日本は1998〜2004年にかけて全国的な高温状態にあり、異常高温が1000件以上発生。2004年夏には東京で過去最高の日最高気温39.5℃を記録した。また、2010 年夏（６〜８月）の平均気温は統計開始以来で最も高くなり、同庁の異常気象分析検討会は同年９月に「30年に１度の異常気象」との見解を示した。
このような異常気象と地球温暖化との間に直接の関係があるという確証は、今のところ得られていない。しかし、温暖化によって気温が上がると大気の状況や海流が変化し、気候変動を引き起こす可能性があることから、異常気象の発生につながることは十分考えられる。ＩＰＣＣ第４次評価報告書は、人間による活動の増加に伴うＣＯ2など温室効果ガスの発生増が温暖化の原因であると指摘しており、温暖化の進行に歯止めをかけない限り、今後も異常気象が頻発する可能性は高い。
