GCM ma kilka składowych prognostycznych, które są przewidywane z równań ruchu w każdym kroku czasowym i kilka zmiennych diagnostycznych, które są dedukowane ze zmiennych prognostycznych. Przykładowo ze zmiennych prognostycznych - temperatury, ciśnienia, i wilgotności - można ocenić opad (zmienna diagnostyczna).
Oceaniczne GCM to modele oceanu, w których atmosfera jest opisana w bardzo przybliżony sposób. OGCM może zawierać opis tworzenia się lodu. Typowy model oceanu, np. HadOM3, ma siatkę co 1,25 stopnia szerokości i długości geograficznej i 20 poziomów. Taki model ma około 1 500 000 zmiennych.
Sprzężone modele oceanu i atmosfery AOGCM (np. HadCM3) używają modeli oceanu i atmosfery razem. Dzięki temu strumienie ciepła i innych wielkości z oceanu do atmosfery i z atmosfery do oceany są prognozowane a nie zakładane. Modele AOGCM są jednymi z najbardziej skomplikowanych programów numerycznych opisujących przyrodę. Liczba zmiennych jest olbrzymia i trudna w analizie. Mimo to modele te są obecnie intensywnie rozwijane.
thumb|300px|Przykład siatki geodezyjnej pokrywającej sferę. Podobne siatki są czasami używane do numerycznego rozwiązywania modeli klimatu z tym, że atmosfera jest podzielona na warstwy.