Les cultures annuelles familiales en zone tropicale sont très sensibles au climat. L'augmentation de température va accélérer la croissance et le développement des cultures et provoquer ainsi un raccourcissement de leur cycle saisonnier donc une diminution du rayonnement solaire intercepté. Le réchauffement augmentera la demande évaporative de l'air, la fréquence du stress thermique et la respiration de maintenance des cultures, ce qui devrait agir dans le sens d'une baisse des rendements. A l'inverse, la diminution du stress de froid et l'enrichissement en gaz carbonique de l'atmosphère sont des facteurs d'augmentation des rendements. Les changements de pluviométrie, de vitesse du vent ou de rayonnement solaire sont mal connus. Compte tenu des effets positifs, négatifs, mal prédits, du stress biotique et des interactions possibles, trop d'incertitudes existent encore pour prétendre prévoir l'évolution des rendements de la plupart des cultures. Les modèles de cultures sont une voie prometteuse pour développer des analyses prospectives car ils intègrent une partie de cette complexité, mais les données et les compétences manquent encore pour les calibrer et les valider. l'agriculture tropicale peut contribuer à stocker du carbone ou à réduire les émissions de gaz à effet de serre, mais elle devra aussi s'adapter à l'aléa climatique pour garantir la sécurité alimentaire et le revenu des agriculteurs. Des techniques telles que l'agriculture de conservation, l'agroforesterie, l'irrigation intermittente des rizières, les microcuvettes de plantation ou les assurances indicielles peuvent contribuer à ces deux objectifs.