Az idő, az időjárás és az éghajlat adott helyre, meghatározott térségekre érvényesek. Számokkal jellemezhető adatai az időjárási és éghajlati elemek: napsugárzás intenzitása, hőmérséklet, légnyomás, szél, vízgőztartalom, csapadék. Az idő és az időjárás egyedi mérések adatait, az éghajlat statisztikai átlagszámítások eredményeit használja. Az idő a légkör pillanatnyi fizikai állapotát jelenti, az időjárás annak rövidebb időtartam alatt lejtászódó változása, az éghajlat pedig a több évtized alatt megfigyelhető, szabályszerű rendszere.
Az időjárási vészhelyzeteket az Országos Meteorológiai Szolgálat teszi közzé. Veszélyességi szinttől függően megkülönböztetünk sárga, narancs és piros riasztást, melyeket bizonyos óvintézkedések követhetnek.
Az aktuális időjárásról az időjárás-jelentésekből tájékozódhatunk, melyek műholdfelvételek és becslések segítségével készülnek.
A vízháztartás valamely területre folyó, ill. hulló évi csapadékmennyiség és az onnan egy év alatt elpárolgó, ill. elfolyó vízmennyiség különbsége.
A levegő felmelegedésének alapja a Nap sugárzása. A napsugárzás jelentős része a légkörből, részben a felhőkről visszaverődik a világűrbe, már része azonban elnyelődik. Az érkező sugárzásnak csupán fele éri el a földfelszínt. A ténylegesen leérkező sugárzást nevezzük besugárzásnak. Ennek a besugárzásnak egy része visszaverődik a felszínről (sugárzásvisszaverő képesség – albedó). A felszín anyagaiban elnyelődő napsugarak hővé alakulnak, ennek egy részét a felszín átadja a levegő legalsó rétegének. A felmelegedett felszín kisugárzása a bolygóközi tér felé hőveszteséggel jár, ennek mértékét csökkenti a légkör hővisszatartó tulajdonsága, az üvegházhatás. Enélkül a Föld átlagos hőmérséklete -20 fok körül mozogna.
Az üvegházhatásban a vízgőznek van döntő szerepe. A Föld felhőtlen területein nagy a besugárzás, de ugyanakkor nagy a kisugárzás is. Ez okozza a sivatagok agy napi hőingását. Egy borult éjszakán kevésbé fog lehűlni a levegő. Az emberi tevékenység hatására nő az üvegházhatású gázok kibocsátása, mely a jelenleg is zajló globális felmelegedés egy fő mozgatórugója.
A felmelegedés mértékét befolyásolja a napsugarak hajlásszöge, a földrajzi szélesség, az adott évszak, a domborzat, a felszín jellege, vízközelség és a légáramlatok, ill. tengeráramlások.
Ha a hőmérséklet változásairól beszélünk, fontos megemlíteni a hőmérséklet napi és évi járását.
A hőmérséklet napi járásának oka a Föld tengely körüli forgása. Számokkal jellemezhető adatai a napi középhőmérséklet (meghatározott időpontokban mért hőmérsékleti adatok számtani középértéke) és a hőmérséklet napi ingadozása (a 24 óra alatt mért legmagasabb és legalacsonyabb hőmérséklet különbsége).
A hőmérséklet évi járásának oka a Föld Nap körüli keringése és tengelyferdesége. Számokkal jellemezhető adatai a havi középhőmérséklet (egy hónap napi középhőmérsékleteinek számtani középértéke), az évi középhőmérséklet (a tizenkét hónap havi középhőmérsékleteinek számtani középértéke), az évi közepes hőingás (a legmelegebb és leghidegebb hónap havi középhőmérsékleteinek különbsége) és az abszolút hőingás (az azonos helyen mért legmagasabb és legalacsonyabb hőmérsékletek közötti különbség).
A hőmérséklet eloszlását ábrázolhatjuk térképen: az egyenlő hőmérsékletű pontokat összekötő görbét izotermavonalnak nevezzük.
A nap energiájának hasznosítása: napkollektor, napelem.
A légnyomás a légkör tömegének a nehézségi erő hatására a felszín területegységére gyakorolt nyomása. Mértékegysége a hektopaszkál. Az azonos légnyomású helyeket összekötő görbe az izobár. A légnyomás értéke folyamatosan változik.
A tengerszint feletti magasság növekedésével a légnyomás csökken, mert felfelé haladva csökken a fölöttünk elhelyezkedő légréteg vastagsága és a levegő sűrűsége. Szabad légtérben a hőmérséklet és a légnyomás fordított arányban áll egymással. A felmelegedő levegő kitágul, egységnyi térfogatban kevesebb levegőrészecske lesz, így az adott térség légnyomása csökken.
Az azonos szinten kialakult légnyomáskülönbség kiegyenlítésére a levegőrészecskék mozogni kezdenek. A szél a Föld felszínével párhuzamos légmozgás.
A szél a magas légnyomású területek irányából az alacsony légnyomású területek felé fúj. Azonban a Föld forgásából származó Coriolis-erő miatt a levegő ettől az iránytól az északi féltekén jobbra, a déli féltekén balra tér ki.
Az eltérő légnyomású övek közötti, a troposzféra egészét átfogó légmozgások rendszere az általános légkörzés. Három szélrendszerből áll: passzátszelek, nyugatias szelek, sarki szelek.
A szelek irányát a légnyomáskülönbség, a Föld forgásának eltérítő hatása és a súrlódási erő alakítja ki.
A sarkvidékekről kiáramló levegő alkotja a sarki szeleket. A nyugatias szelek úgy keletkeznek, hogy a futóáramlások nagy sebességük miatt magukkal ragadják az alacsonyabban elhelyezkedő légtömegeket is. A passzátszelek a 30° szélességi kör tájékáról az Egyenlítő felé, szinte egész évben fújó szelek.
A monszun szélrendszer olyan szélrendszer, amelyet évszakonként ellentétes irányból fújó szelek alkotnak, és azok irányváltása legalább 120°-os. A forró (trópusi) övezeti monszun kialakulása a termikus egyenlítő vándorlásával függ össze.
A termikus egyenlítő a Föld mindenkori legmelegebb pontjait köti össze, a Nap látszólagos évi járását követve az északi félgömb nyarán északra, a déli félgömb nyarán délre tolódik. Ez a zóna állandóan alacsony légnyomású, ezért a passzátszelek ebbe az irányba fújnak.
A mérsékelt övezeti monszun a szélirány-változás a tenger és a szárazföld különböző fajhőjéből következik. Felmelegedésük és lehűlésük eltérő, ezért a fölöttük lévő légnyomás is eltérő lesz.
Jellemzően a nyári monszunszél szállít csapadékot, ha áthalad az óceán, tenger fölött és a szárazföldek fölé érve felemelkedik a párával telt levegő.
Légköri képződmények a mérsékelt övezeti ciklon és az anticiklon.
A mérsékelt övezeti ciklon koncentrikus izobárokkal határolt alacsony légnyomású képződmény. Hideg és meleg levegő találkozásakor, ill. nagy sebességgel áramló, örvénylő szélben jön létre. A levegő befelé áramlik, középen felszálló légáramlás alakul ki. Csapadékos időjárást hoz.
Az anticiklon koncentrikus izobárokkal határolt magas légnyomású képződmény. A ciklonok környezetében leszálló levegőben, illetve a hideg levegő felhalmozódásával jön létre. A levegő kifelé áramlik, középen leszálló légáramlás alakul ki. Derült, száraz időjárást okoz.
A mérsékelt övezeti ciklonokban a csapadékképződés az eltérő hőmérsékletű légtömegek találkozásához, a frontokhoz köthető. A frontok elnevezése az érkező légtömegek alapján történik.
Frontátvonuláskor a területen az időjárási elemeknek (hőmérséklet, nedvesség, légnyomás, szélsebesség) ugrásszerű térbeli és időbeli megváltozása észlelhető. A frontátvonulások jelentősen befolyásolhatják az emberek közérzetét.
Hidegfrontkor a hideg levegő benyomul a meleg levegő alá, és azt gyors felemelkedésre kényszeríti. Rövid ideig tartó záporesőt eredményez.
Melegfrontkor a gyorsabb mozgású meleg levegő a lassú mozgású hideg levegő fölé siklik. Több napon át tartó csendes esőzést okoz.
Ha a hidegfront utoléri a melegfrontot és a két front összekapcsolódik, okklúziós front keletkezik, mely mindkét front tulajdonságait hordozza.
A tényleges vízgőztartalom a levegő pillanatnyi vízgőzmennyisége, melyet g/m3-ben fejezünk ki. Minél magasabb a levegő hőmérséklete, annál több vízgőzt képes befogadni. Telítetté akkor válik a levegő, ha egy adott hőmérsékleten már nem képes több vízgőz felvételére. A viszonylagos vízgőztartalom megmutatja, hogy a levegőben lévő vízgőz hány százaléka az adott hőmérsékleten befogadhatónak. A telített levegő 100%-os vízgőztartalommal bír, a telítetlen levegő 100% alatt van. A telítetlen levegő lehűlés során válik telítetté.
A harmatpont az a hőmérséklet, amelyen a lehűlő levegő telítetté válik. Ha a levegő hőmérséklete harmatpont alá süllyed, tehát túltelítetté válik, akkor a többlet páramennyiség kicsapódik, csapadék képződik.
A talajmenti csapadék formái a harmat, a dér és a zúzmara. Harmat és dér derült, szélcsendes időben keletkezik. Harmat esetében a harmatpont 0 fok fölött van, dér és zúzmara esetében a 0 fok alatt.
A kicsapódás parányi részecskék, porszemek felületén indul meg, és így láthatóvá válik a vízcseppek és jégkristályok összessége.
A köd közvetlenül a földfelszín fölött lebegő vízcseppek összessége. Magasabban lévő párja a felhő.
Hulló csapadékfajták az eső, a szitálás, a záporeső, a jégeső (nyári heves feláramlás), az ónos eső, a hó és a havas eső. A csapadéktérkép egy adott terület csapadékviszonyairól ad tájékoztatást. Az egyenlő csapadékmennyiségű helyeket összekötő vonal az izohiéta.