Відмінності клімату в різних частинах земної кулі спричинені трьома основними факторами: географічною широтою місцевості, переміщенням повітряних мас та характером підстеляючої поверхні.
Із червня до серпня Сонце більше освітлює Північну півкулю. 22 червня кут падіння сонячних променів на паралелі 23° 30' пн. ш. становить 90°. Саме тоді в Північній півкулі спостерігається найдовший день і найкоротша ніч, тому 22 червня називають днем літнього сонцестояння. На паралелі 66° 30' пн. ш. у цей період Сонце взагалі не заходить за горизонт, хоча кут падіння сонячних променів невеликий, тут полярний день. Паралель 23° 30' пн. ш. назвали Північним тропіком, а паралель 66° 30' пн. ш. – Північним полярним колом. У цю пору року в Південній півкулі зима. На південь від паралелі 66° 30' пд. ш. (Південного полярного кола) Сонце не з'являється взагалі. Там полярна ніч.
Таким чином лінії тропіків на карті обмежують території, у межах яких Сонце двічі на рік буває в зеніті (під кутом 90° до поверхні). Полярні кола показують широти, за якими бувають полярний день і полярна ніч.
У проміжках між сонцестояннями, а саме 21 березня та 23 вересня, Земля займає таке положення відносно Сонця, коли сонячні промені однаково освітлюють Південну і Північну півкулі. На всій земній кулі, крім полюсів, день рівний ночі. Ці дні називають днями рівнодення (відповідно весняного та осіннього).
Якби клімат залежав лише від кута падіння сонячних променів, то на одній і тій же широті температура була б однаковою. Але через те, що океан нагрівається й охолоджується повільніше, ніж суходіл, океанічні та материкові повітряні маси теж мають різну температуру. Виникає різниця тиску, в результаті чого величезні повітряні маси рухаються, несучи в собі запас вологи. З віддаленням від океанів углиб материків клімат стає сухішим, оскільки волога у вигляді опадів випадає в основному в прибережних районах. Однак, на кліматичній карті можна знайти місця земної кулі, де опади практично відсутні і на узбережжі океану. Це пов'язано переважно з проходженням неподалік холодних течій. Охолоджене над такими течіями повітря бідне на вологу і не утворює хмар. Саме через це на узбережжі океанів утворилися пустелі Атакама в Південній Америці та Наміб в Африці.
Клімат із теплою зимою, прохолодним літом, невеликою річною амплітудою коливань температур повітря і великою кількістю опадів називають морським. Клімат із холодною зимою, жарким літом та порівняно невеликою кількістю опадів прийнято вважати континентальним. Розрізняють помірно континентальний, континентальний та різкоконтинентальний клімат. Клімат переважної більшості території України є помірно континентальним. Клімат прибережних районів, які знаходяться під постійною дією мусонів, називають мусонним.
Розподіл температур і опадів на континентах істотно порушують не лише холодні океанічні течії. Теплі течії зігрівають повітря узбережжя. Так, Північноатлантична течія, наприклад, зігріваючи береги Скандинавського півострова, створює умови для зростання мішаних лісів, тоді як у Ґренландії на тій же широті сформувалась багатокілометрова товща льоду. Суттєво впливає на клімат і рельєф суходолу. Гірські хребти затримують повітряні маси, сприяючи випаданню опадів. Саме через це в передгір'ях Гімалаїв, у Індії, випадає найбільша на Землі кількість опадів, майже 12 000 мм на рік, а на західні схили Карпат припадає більше опадів, ніж на східні. Гори також захищають від холодних вітрів. Тому на південному узбережжі Криму практично не буває морозів. Рівнини навпаки – пропускають повітряні маси на тисячі кілометрів, ось чому з північним вітром до нас завжди приходить похолодання.
Оскільки температура повітря у тропосфері знижується з висотою, то висота місцевості над рівнем моря також впливає на клімат. Із висотою він стає холоднішим. Ось чому на вершині гори Кіліманджаро, поблизу екватора цілий рік лежить сніг.