Bang California có diện tích đất rất lớn và có nhiều vùng khí hậu khác nhau ở các vùng khác nhau của bang. Khí hậu ven biển thường được coi là Địa Trung Hải và thời tiết nói chung là ôn hòa qua phần lớn phần còn lại của tiểu bang, nhưng tiểu bang cũng có khí hậu khắc nghiệt ở các khu vực sa mạc và núi.
Phần lớn bờ biển của California ôn hòa quanh năm với mùa hè rất khô và lượng mưa vừa phải vào các tháng còn lại trong năm. Tuyết rất hiếm dọc theo hầu hết các bờ biển và ở hầu hết Thung lũng Trung tâm, nơi có các thành phố Sacramento, Fresno và Merced. Ngược lại, dãy núi Sierra Nevada và núi Shasta có mùa đông rất lạnh và tuyết có thể được nhìn thấy trên các đỉnh núi trong phần lớn thời gian trong năm. Vùng cực bắc của bang có khí hậu thay đổi đáng ngạc nhiên, Eureka trải qua mùa hè rất lạnh nhưng lượng tuyết rơi hàng năm vào mùa đông ít hơn Redding, nơi có mùa hè cực kỳ nóng.
Các sa mạc ở phần phía nam và phía đông của bang bao gồm Mojave, Colorado và Great Basin. Khí hậu ở Mojave và Colorado là điển hình của sa mạc với những ngày rất nóng và ít mưa vào mọi thời điểm trong năm. Tuy nhiên, Great Basin là một sa mạc "lạnh" và đôi khi có tuyết rơi.
