预测气候变化将如何影响传染病的发病率，将会对公共健康大有裨益。但是气候和疾病之间的关系是非常复杂的，这使得预测变得困难。普林斯顿大学的研究人员杰西卡·梅特卡夫说，简单地确定气候因素与疾病之间的相关性和统计相关性是不够的。相反，研究人员需要新的统计模型，既包括气候因素，也包括气候疾病关系，这两者都是不确定因素。
一些传染病通过空气(流感)，通过受污染的水和食物(霍乱)，或者通过诸如蚊子(疟疾)等节肢动物来传播。其他动物栖息于动物，但在一定条件下可以传给人类。例如，当人们从被污染的啮齿动物粪便中吸入颗粒物时，他们就能获得汉坦病毒(导致严重的呼吸道疾病)，而蜱虫则会把莱姆病从鹿传染给人。研究表明，气候因素在任何阶段都可能影响疾病的规模。
考虑一种像病媒传播的疾病，像疟疾。气候变化可能增加或减少传播疾病的疟蚊的地理范围;它还可能影响蚊子的寿命和繁殖模式。此外，蚊子的生命周期可能会以复杂的方式与人类行为(如迁徙)相互作用。而气候变化多年性的变化，如厄尔尼诺南下振荡，会影响地球表面的大部分温度和降雨，可能会掩盖或放大气候变化的影响。梅特卡夫说，预测气候变化如何影响疟疾发病率的一个模型可能需要解释所有这些因素，以及它们如何与因果机制相互作用——蚊子咬着受感染的人，然后把疟疾寄生虫传染给其他人。
以水传播疾病如伤寒为例。气候的变化可能会带来更多的降雨和洪水。当一个受感染的人的粪便与人们饮用的水混合在一起时，洪水被认为是通过污染水供应增加患伤寒的风险。因此，气候变化可能会增加伤寒的发病率。但是，利用洪水和伤寒之间的简单关联来预测气候变化将如何影响疾病的发病率，这是一种误导，因为有些地区的卫生设施比其他地区更好或有受保护的饮用水供应。
梅特卡夫说:“消除气候对传染性疾病的影响，需要谨慎从事数据收集和测量工作，利用广泛的数据，在不同的时空范围内对疾病发病率和气候变量进行模拟。”“流行病学家可以通过寻求更好理解和吸收影响气候疾病系统观察行为的基本属性，从而从气候建模中获取线索，并通过对模型的回顾性对比和验证，对模型进行常规测试。”