Các kiểu thời tiết nhất quán, phổ biến trong thời gian dài được gọi bằng thuật ngữ "khí hậu". Thời tiết là trạng thái của khí quyển, độ ẩm, nắng, mây, nhiệt độ, sương mù, sương giá, mưa đá và tốc độ gió bất cứ lúc nào. Khí hậu là trung bình thống kê của các yếu tố này trong thời gian dài, thường là 30 năm.
Khí hậu dễ dự đoán hơn thời tiết, có thể thay đổi trong vài phút hoặc thậm chí vài giây nếu trời đột ngột đổ mưa, trời đột ngột có mây hoặc nhiệt độ giảm xuống kèm theo gió giật. Khí hậu có thể được dự đoán nhất quán hơn thời tiết vì nó được xác định bằng các giá trị trung bình dài hạn. Ví dụ, có thể dự kiến sẽ có tuyết vào mùa đông và mưa vào mùa xuân ở các vĩ độ phía bắc của Hoa Kỳ. Tương tự, ở New Mexico và Arizona, những cơn mưa mùa hè đến vào mùa gió mùa.
Mặc dù khí hậu mang lại một số khả năng dự đoán cho các nhà khí tượng học, các điều kiện thời tiết rất khác nhau ở bất kỳ khu vực và mùa nào. Ví dụ, mùa hè cực kỳ nóng năm 2011 ở Hoa Kỳ không nhất thiết có nghĩa là các mùa hè tiếp theo sẽ nóng hơn bình thường. Trên thực tế, vào tháng 7 năm 2014, nhiều nơi từ Great Lakes đến Deep South đã có nhiệt độ thấp nhất kỷ lục. Tuy nhiên, khí hậu phù hợp với những thập kỷ trước, ở chỗ những khu vực này trung bình ấm hơn nhiều độ so với những mùa đông.
