A felmelegedés mértéke és mértéke
A 19. század óta állnak rendelkezésre hőmérők, barométerek, esőmérők és egyéb berendezések által gyűjtött közvetlen mérések az éghajlati viszonyokról. A régebbi időszakok éghajlati viszonyait azonban “rekonstruálni” kell a történelmi dokumentumok (amelyek adatokat tartalmaznak az élelmiszertermelésről, a vegetációs időszakok hosszáról és a vízen lévő jég időtartamáról) és az éghajlat egyéb közvetett mérőszámai (beleértve az “éghajlati közvetítőket”, mint például a fák évgyűrűi, jégmagok és üledékmagok) segítségével. Számos ilyen tanulmány arra utal, hogy Európa középkorában valóban több olyan többéves időszak volt, amelyben viszonylag kellemes körülmények és megbízható időjárás uralkodott. Kevés bizonyíték van azonban arra, hogy globális szinten ilyen körülmények uralkodtak. Valójában egyes éghajlati proxykimutatások arra utalnak, hogy az MWP alatt néhány helyen, például az észak-amerikai Sierra Nevada-hegységben, Ausztrália egyes részein és az ázsiai sztyeppéken többször volt hosszabb aszályos időszak, míg más területeken, például Észak-Kínában a heves esőzések és a szárazság keveréke volt jellemző.
Más tanulmányok azt mutatják, hogy az MWP alatt bekövetkezett felmelegedés mértéke évszakonként és régiónként változott. Egyesek bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy több régióban, köztük az Atlanti-óceán északi részén, Észak-Európában, Kínában és Észak-Amerika egyes részein, valamint az Andokban, Tasmániában és Új-Zélandon viszonylag meleg volt a hőmérséklet (leginkább a nyári hónapokban). Más tanulmányok azt állítják, hogy bizonyos régiók, például a Földközi-tenger, Dél-Amerika és a déli félteke más helyei hőmérsékleti viszonyai lényegében nem különböztek a maiaktól.
Már csak néhány tanulmány tett kísérletet arra, hogy konkrét értéket rendeljen a globális átlaghőmérséklet változásához az MWP alatt. 1965-ben Hubert Horace Lamb brit klimatológus megvizsgálta a történelmi termés- és csapadékfelvételeket, valamint a korai jégmag- és évgyűrűadatokat, és arra a következtetésre jutott, hogy az MWP valószínűleg 1-2 °C-kal (1,8-3,6 °F) melegebb volt, mint a 20. század eleji körülmények Európában. Az MWP alatti globális hőmérséklet-változások kiszámítására tett kísérletek még a modern műszeres és jégmag-mintavételi technikák alkalmazásával is eredménytelenek voltak.
Sokszor rámutatnak arra, hogy az MWP virágzó időszak volt az európai történelemben. Az intervallum egybeesett az Újvilág északi felfedezésével, az északi települések alapításával Izlandon és Grönlandon, valamint Észak-Európa megnövekedett mezőgazdasági termelékenységével és terménydiverzitásával. Egyes paleoklimatológusok és történészek azt állítják, hogy az MWP kellemes körülményei lehetővé tették az izlandi és grönlandi települések virágzását, valamint azt, hogy az északi felfedezők Labrador és Új-Fundland partjaihoz merészkedjenek vadászni és halászni. A bőséges termésről szóló feljegyzéseket Európa nagy részén úgy értelmezik, hogy a régió a hosszabb nyarak és az enyhe telek sorozatából profitált. Az észak-európai melegebb átlaghőmérséklet bizonyítékaként említik a búzatermesztés és a szőlőtermesztés létezését a mainál jóval magasabb szélességi fokokon és magasságokban.