Habár a globális átlaghőmérsékletre átmeneti hűtő hatással volt a 2020–2022-es La Niña esemény, a Meteorológiai Világszervezet (WMO) megerősítette, hogy hat globális adatbázis szerint 2021 még így is a hét legmelegebb év egyike. A Copernicus program ERA5 globális reanalízis adatbázisa szerint 2021 volt az 5. legmelegebb év, de csak kevéssel előzte meg a 2015-ös és a 2018-as éveket. Az ERA5 adatai alapján a globális évi középhőmérséklet 1,11 (±0,13) Celsius fokkal haladta meg az iparosodás előtti (1850–1900) időszak átlagát. 2021-t a NOAA, a Berkeley Earth, a NASA GISTEMP és HadCRUT adatbázisok a 6. helyre sorolják, a Japán Meteorológiai Ügynökség (JMA) reanalízise pedig a 7. legmelegebb évként tartja számon. Az adatbázisok közötti kis különbségek a globális átlaghőmérséklet kiszámításának hibahatárán belül vannak.
Európa nagy részén az átlagoshoz közeli időjárás, a meleg és hideg időjárású területek közötti majdnem egyenlő arányú megoszlás volt jellemző. A 2021-es naptári év átlaga 0,14 Celsius fokkal haladja meg az 1991–2020-as átlagot. Ezzel a 2021-es év nem tartozik az európai 10 legmelegebb év közé.
Magyarországon a 2021-es évi középhőmérséklet országos átlagban 10,84 Celsius foknak adódott (1. ábra), 0,1 fokkal volt melegebb az 1991–2020-as éghajlati normálnál. 2021 az ellenőrzött, homogenizált (MASH v3.03) és interpolált (MISH v1.03) adatok alapján a 19. legmelegebb az elmúlt 121 évben. Az évi középhőmérséklet országos átlaga 90%-os megbízhatósági szinten szignifikánsan emelkedik az 1901-től kezdődő hosszú idősor lineáris trendbecslése alapján (1. ábra). Az évi középhőmérséklet országos átlagának változása az elmúlt 121 év alatt (1901 és 2021 között) átlagosan +1,38 Celsius foknak adódott, míg az országon belül legalább +1,25 °C és legfeljebb +1,63 °C közötti hőmérséklet-változás fordult elő.
Az év során lehullott csapadék mennyisége országos átlagban a homogenizált adatok alapján 514 mm, ezzel a 20. legszárazabb év volt 1901 óta. 2021 során a megszokott csapadékmennyiség 83%-a hullott le, mind térben, mind időben igen szélsőségesen alakult az eloszlása. A március és június nagyon aszályos volt, de szeptemberben és októberben is jelentősen elmaradt az 1991-2020-as normálértéktől. Az elmúlt 121 évben, 1901 és 2021 között az évi csapadékösszegekhez illesztett exponenciális trend alapján mérsékelt, átlagosan 3,4%-os csökkenést tapasztaltunk, a csapadék csökkenése statisztikailag nem szignifikáns (2. ábra). A változás az ország különböző pontjain -16% és +8% között alakul, az északnyugati tájakon 10‑16%-os csökkenést, az Alföld északi részén kisebb területen 4-6%-os növekedést kapunk.