Die Niederschlagsentwicklung ist im Gegensatz zur Entwicklung der Lufttemperatur deutlich variabler und uneindeutiger. Insgesamt kann eine wärmere Atmosphäre mehr Wasser aufnehmen. Anhand der Clausius-Clapeyron-Gleichung kann je 1 Grad (oder Kelvin) Temperaturanstieg 7% mehr Wasserdampf aufgenommen werden. Demnach steht aufgrund der globalen Erwärmung insgesamt auch mehr Wasser für Niederschläge zur Verfügung als je zuvor in der jüngeren Klimageschichte.

Zwar sind entlang der gesamten Zeitreihe seit 1881 die mittleren jährlichen Niederschlagssummen angestiegen, aber in den letzten zehn Jahren gibt es einen deutlichen Trend hin zu trockeneren Jahren. Hier kommen zusätzliche Faktoren ins Spiel, die sich auf die Niederschlagsverteilung auswirken.

Wenn es regnet, regnet es auch stärker als früher. Dies wurde durch die "ExUS 2020"-Studie bestätigt (Indikator 2.4 Niederschlagsextreme). Bei zahlreichen Niederschlagsparametern gibt es deutliche Veränderungen, die sich mit dem anthropogenen Klimawandel erklären lassen können, wenn auch nicht so unmittelbar, wie bei der Lufttemperatur.