Hai yếu tố chính xác định khí hậu là nhiệt độ và lượng mưa mà một khu vực nhận được. Khí hậu của một khu vực được xác định trong một khoảng thời gian dài, nói chung là hơn cả một đời người.
Các yếu tố khác có thể xác định khí hậu của một khu vực bao gồm các kiểu gió toàn cầu trong khí quyển, chẳng hạn như gió tây và gió mậu dịch. Các dạng địa mạo trong một khu vực cụ thể cũng có thể ảnh hưởng đến khí hậu. Ví dụ, núi có thể buộc không khí di chuyển lên trên, cuối cùng sẽ tạo thành mây và kết tủa. Sự di chuyển của lục địa cũng có thể gây ra sự thay đổi khí hậu. Sự chuyển động này xảy ra trong khoảng thời gian hàng nghìn năm, có thể làm cho việc dự đoán khí hậu trong một khu vực trở nên khó khăn nếu không sử dụng các mô hình máy tính phức tạp. Khí hậu của một khu vực thường không thay đổi nhiều trong suốt cuộc đời của con người.
Trước Cách mạng Công nghiệp, phần lớn các biến đổi khí hậu có thể bắt nguồn từ các sự kiện tự nhiên, chẳng hạn như núi lửa, thay đổi năng lượng mặt trời và nồng độ khí nhà kính. Gần đây, có những thay đổi khí hậu không thể giải thích bằng các hiện tượng tự nhiên, chẳng hạn như sự nóng lên quan sát được, thường được gọi là hiện tượng nóng lên toàn cầu. Phần lớn sự nóng lên này được giải thích là do hoạt động của con người, bao gồm ô nhiễm được đưa vào không khí và việc sử dụng năng lượng.