Положення Землі. При обертанні Землі навколо Сонця кут між полярною віссю і перпендикуляром до площини орбіти залишається постійним і складає 23°30'. Цим рухом визначається зміна кута падіння сонячних променів на земну поверхню опівдні на визначеній широті протягом року. Чим більше кут падіння сонячних променів на Землю в даному місці, тим ефективніше Сонце нагріває поверхню. Тільки між Північним і Південним тропіками (від 23°30' пн.ш. до 23°30' пд.ш.) сонячні промені у визначене пору року падають на Землю вертикально, і тут Сонце опівдні завжди високо піднімається над обрієм. Тому в тропіках звичайно тепло в будь-який час року. У більш високих широтах, де Сонце стоїть нижче над обрієм, прогрівання земної поверхні менше. Там спостерігаються значні сезонні зміни температури (чого не буває в тропіках), а узимку кут падіння сонячних променів порівняно невеликий і дні істотно коротше. На екваторі день і ніч завжди мають рівну тривалість, тоді як на полюсах день продовжується всю літню половину року, а узимку Сонце ніколи не сходить над обрієм. Тривалість полярного дня лише почасти компенсує низьке стояння Сонця над обрієм, і в результаті літо тут прохолодне. У темні зими полярні райони швидко втрачають тепло і сильне вихолоджуються.
Розподіл суші і моря. Вода нагрівається й остигає повільніше, ніж суша. Тому температура повітря над океанами має менші добові і сезонні зміни, чим над материками. У прибережних районах, де вітри дують з моря, літо в цілому прохолодніше, а зима тепліше, ніж у внутрішніх областях материків на тій же широті. Клімат таких навітряних узбереж називається морським. Внутрішні райони материків у помірних широтах характеризуються значними розходженнями літніх і зимових температур. У таких випадках говорять про континентальний клімат. Акваторії є основним джерелом атмосферної вологи. Коли вітри дують з теплих океанів на сушу, там випадає багато опадів. На навітряних узбережжях звичайно вище відносна вологість і хмарність і більше днів з туманами, чим у внутрішніх регіонах.
Циркуляція атмосфери. Характер баричного поля й обертання Землі обумовлюють загальну циркуляцію атмосфери, завдяки якій тепло і волога постійно перерозподіляються по земній поверхні. Вітри дують з областей високого тиску в області низького тиску. Високий тиск зв'язаний звичайно з холодним, щільним повітрям, тоді як низький – з теплим і менш щільним. Обертання Землі змушує повітряні потоки відхилятися вправо в Північній півкулі і вліво – у Південній. Таке відхилення зветься «ефект Коріоліса». Як у Північній, так і в Південній півкулі в приземних шарах атмосфери нараховуються до трьох головних зон вітрів. В внутрітропічній зоні конвергенції в екватора північно-східний пасат зближається з південно-східним. Пасатні вітри зароджуються в субтропічних областях високого тиску, найбільш розвитих над океанами. Потоки повітря, рухаючи в напрямку до полюсів і відхиляючи під впливом сили Коріоліса, формують переважний західний перенос. В області полярних фронтів помірних широт західний перенос зустрічається з холодним повітрям високих широт, утворюючи зону баричних систем з низьким тиском у центрі (циклонів), що рухаються з заходу на схід. Хоча повітряні плини в полярних областях виражені не настільки яскраво, іноді виділяють полярний східний перенос. Ці вітри дують головним чином з північного сходу в Північній півкулі і з південно-сходу – у Південному. Маси холодного повітря часто проникають у помірні широти. Вітри в областях сходження повітряних плинів утворять висхідні потоки повітря, що охолоджується з висотою. При цьому можливо утворення хмар, часто супроводжуване випаданням опадів. Тому у внутрітропічній зоні конвергенції і фронтальних зон у поясі переважного західного переносу випадає багато опадів.Вітри, що дують у більш високих шарах атмосфери, замикають систему циркуляції в обох півкулях. Повітря, що піднімається нагору в зонах конвергенції, спрямовується в області високого тиску і там опускається. При цьому зі збільшенням тиску воно нагрівається, що приводить до формування сухого клімату, особливо на суші. Такі спадні потоки повітря визначають клімат Сахари, розташованої в субтропічному поясі високого тиску в Північній Африці. Сезонні зміни прогрівання й охолодження обумовлюють сезонні переміщення головних баричних утворень і систем вітрів. Зони вітрів улітку зрушуються в напрямку до полюсів, що приводить до змін погодних умов на даній широті. Так, для африканських саван, покритих трав'янистою рослинністю з рідко зростаючими деревами, характерне дощове літо (завдяки впливові внутрітропічної зони конвергенції) і суха зима, коли на цю територію зміщається область високого тиску зі спадними потоками повітря. На сезонні зміни загальної циркуляції атмосфери впливає також розподіл суші і моря. Улітку, коли Азіатський материк прогрівається і над ним встановлюється область більш низького тиску, чим над навколишніми океанами, прибережні південні і південно-східні райони випробують вплив вологих повітряних потоків, спрямованих з моря на сушу і рясні дощі, що приносять. Узимку повітря стікає з холодної поверхні материка на океани, і дощів випадає набагато менше. Такі вітри, що змінюють напрямок на протилежне в залежності від сезону, називаються мусонами.
Океанічні течії формуються під впливом приповерхніх вітрів і розходжень у щільності води, обумовлених змінами її солоності і температури. На напрямок плинів впливають сила Коріоліса, форма морських басейнів і обрису берегів. У цілому циркуляція океанічних плинів подібна з розподілом повітряних потоків над океанами і відбувається по годинній стрілці в Північній півкулі і проти годинникової стрілки – у Південному. Перетинаючи, прямуючі до полюсів теплі плини, повітря стає більш теплим і вологим і впливає на клімат. Прямуючі до екватора океанічні плини несуть прохолодні води. Проходячи уздовж західних окраїн материків, вони знижують температуру і вологоємність повітря, і, відповідно, клімат під їхнім впливом стає більш прохолодним і сухим. Завдяки конденсації вологи поблизу холодної поверхні моря в таких районах часто виникають тумани.
Рельєф земної поверхні. Великі форми рельєфу впливають на клімат, що міняється в залежності від висоти місцевості і при взаємодії повітряних потоків з орографическими перешкодами. Температура повітря з висотою звичайно знижується, що приводить до формування в горах і на плато більш прохолодного клімату, чим на суміжних низменностях. Крім того, височини і гори утворюють перешкоди, що змушують повітря підніматися нагору і розширюватися. В міру розширення він охолоджується. Таке охолодження, називається адіабатичним і часто приводить до конденсації вологи і формуванню хмар і опадів. Більша частина опадів, обумовлених бар'єрним ефектом гір, випадає на їхній навітряній стороні, а подветренная сторона залишається в «дощовій тіні». Повітря, що опускається на подвітряних схилах, при стиску нагрівається, утворюючи теплий сухий вітер, відомий за назвою «фен».
