Der Wald beeinflusst das Klima durch die Kohlenstoffbindung und -freisetzung, aber auch durch

• die Albedo, also dem von der Erdoberfläche reflektierten Anteil der einfallenden Sonnenstrahlung. Ist der Albedowert null, wird kein Sonnenlicht reflektiert. Dunkle Flächen haben eine geringe Albedo, absorbieren also viel Sonnenstrahlung. Bei einer Albedo von eins wird die gesamte Strahlung reflektiert. Weiße Flächen wie Wolken, Eis und Schnee reflektieren die Sonnenstrahlung gut und haben eine kühlende Wirkung (auch wenn Wolken auf ihrer Unterseite Wärme halten).
• die Transpiration. Wälder wirken durch ihre Wasserverdunstung auf komplexe Weise auf Wetter und Klima ein. So trägt die Verdunstung unter anderem zur Wolkenbildung bei. Einerseits ist Wasserdampf ein Treibhausgas, andererseits haben Wolken eine hohe Albedo und werfen deshalb viel Sonnenstrahlung in den Weltraum zurück.
• den Wasserhaushalt auf dem Boden: Wasser sammelt sich in den Wäldern und wird (sofern keine Entwässerungsgräben vorhanden sind) von diesen langsam freigesetzt. Das hat eine kühlende Wirkung auf das lokale Klima.
• die Freisetzung organischer Verbindungen. Solche Verbindungen haben, oft in Kombination mit Salzen, Einfluss auf Klima und Wolkenbildung.

Laubwald hat eine höhere Albedo als Nadelwald. Das hängt damit zusammen, dass Laubbäume im Winter ihre Blätter abwerfen und dass Laubblätter heller sind als Nadeln. Deshalb kommen dunkle und dichte Nadelholzpflanzungen dem Klima weniger zugute. Günstiger wären, je nach Gegebenheiten, Laub- und Mischwälder.

Auch weil Kahlschläge – besonders wenn sie mit einer Schneeschicht bedeckt sind – eine höhere Albedo aufweisen als Wälder, sagten ältere Modellierungsstudien einen Kühleffekt der Entwaldung in nördlichen Breitengraden voraus. Allerdings empfehlen die Artikelverfasser keine Entwaldung, weil funktionierende Ökosysteme mit ihrer Artenvielfalt und ihren Ökosystemleistungen entscheidende Voraussetzungen für das Leben auf der Erde sind. Eine aktuelle empirische Studie zeigt, dass Kahlschläge das Klima in tropischen und temperierten Wäldern aufheizen, während der Effekt von Kahlschlägen in borealen Wäldern fast gleich null ist. Außerdem verursacht Entwaldung größere lokale Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht sowie zwischen Sommer und Winter.

Forschung, in deren Rahmen die Effekte von Albedo sowie von Kohlenstoffbindung und -freisetzung modelliert wurden, ergab: Der Energieträger Holz beeinflusst das Klima in den meisten Fällen kurzfristig (bezogen auf circa 50 Jahre) negativer als fossile Brennstoffe. Die Ergebnisse variieren unter anderem in Abhängigkeit von den Breitengraden, der Dauer der Schneebedeckung sowie davon, welcher fossile Energieträger (in welchem Ausmaß) ersetzt wird und davon, wie viele der Bäume geerntet werden.