California có một số dãy núi và khí hậu của chúng thay đổi tùy theo vị trí của chúng. Ví dụ: Dãy núi Duyên hải nằm gần đại dương và kéo dài qua hai phần ba diện tích của tiểu bang. Phía ven biển thường có sương mù, ẩm ướt và mát mẻ, trong khi ở phía đông, nhiệt độ cao hơn và ít mưa hơn.
Dãy Sierra Nevada rộng lớn ở phía đông California có khí hậu giống Địa Trung Hải dưới độ sâu 6.000 feet. Mùa đông ẩm ướt và mát mẻ, trong khi mùa hè ấm hơn và khô hơn. Những vùng cao nhất có tuyết quanh năm, nhưng phần lớn nó tích tụ trong những tháng mùa đông. Khí hậu của các dãy núi phía nam của bang tương tự như khí hậu của Sierra Nevada. Tuy nhiên, các ngọn núi phía nam không cao bằng nên ít tuyết rơi hơn.