Gracias a los cálculos físicos realizados por Carl Sagan y posteriormente por otros científicos, se puede pronosticar los efectos ambientales de una guerra nuclear global, incluso los efectos de una guerra nuclear regional.
La fotosíntesis no se produciría y casi la totalidad de la vegetación moriría en pocos días, siguiéndole todos los animales herbívoros.
Si bien la vida en los océanos no se vería afectada por el oscurecimiento y el invierno nuclear, el aumento de la radiación ultravioleta acabaría con el fitoplancton y con la cadena trófica en los mares, lo cual provocaría una mortandad generalizada en pocos meses.
Las drásticas diferencias de temperatura entre los continentes y los océanos generarían un caos climático gigantesco, lo que dificultaría enormemente la vida en las zonas costeras marítimas.
En las primeras 48 horas, se produciría la lluvia radiactiva que acabaría con el 50% de los adultos sanos.
Además, no existiría casi ninguna infraestructura para ayudar a la población, quedando los supervivientes en el caos y el abandono total.
Incluso una pequeña guerra nuclear, donde sólo se llegasen a usar 100 armas nucleares con un promedio de 15 kilotones, generaría cambios climáticos abruptos, aún más, bastan tan sólo 50 detonaciones como la de Hiroshima para causar un grave cambio climático.
La nube radiactiva, dependiendo de la fecha del bombardeo nuclear, podría afectar a los vientos monzónicos, alcanzando el Océano Índico y afectando a las ciudades de Rangún, Daca, Calcuta, Bombay, Madrás, y Colombo, lo cual significa que tanto la India como Birmania podrían verse afectados directamente por la nube radiactiva.
El hipotético conflicto nuclear entre India y Pakistán podría tener un efecto global, ya que ambas potencias nucleares tienen el armamento necesario como para generar las cenizas y el polvo suficiente que afecten el clima global.