南西諸島の年較差は9 - 12°C、日較差4 - 5°Cとともに日本で最も小さい値で、海洋性気候の特徴を示している。夏季の北太平洋では北太平洋高気圧が発生し、日本にまで伸びてきたその西縁部は小笠原高気圧と呼ばれる。小笠原高気圧に覆われる夏は高温多湿な気候となるが、海上に位置するため、最高気温は本州と比較してさほど高くはない（沖縄県の観測史上最高気温は池間島の36.7°C、2009年現在）。最暖月は7月で、本州の8月より一か月早い。これは7月頃に本州にかかる梅雨前線の南側に、北へ勢力を拡大する小笠原高気圧が南西諸島を覆い、著しい下降気流を生み出しているのではないかと考えられる。また冬季は逆にユーラシア大陸でシベリア高気圧が発生し、大陸からヒマラヤ山脈により南下をせき止められた冷たい季節風が南西諸島へ回り込む。この時期の平均気温は16°C、最低でも約10°Cまで下がるが、沖縄県における観測史上最低気温は1963年1月20日観測された久米島の2.7°C（2016年1月24日午後11時（日本標準時）現在）で、黒潮の影響で氷点下まで達しない。最寒月は本州と同様1月である。
南西諸島の気候は、ケッペンの気候区分によると西日本と同じ温暖湿潤気候 (Cfa) に属する。しかし海に囲まれ、黒潮の影響を大いに受けるため、那覇市の年間平均気温は23°Cと1年の半分以上が温暖で、日本の他の地域と比較して冬季は暖かく、四季の変化は不明瞭である。そのため、熱帯と温帯の中間的な気候ということで、「亜熱帯気候」と一般的に言われている。
尖閣諸島は八重山列島の北約150kmの海上に位置し、小島や岩礁群から成る。東シナ海の大陸棚に形成された島嶼群であるため、大東諸島と同様に琉球列島に属さない。尖閣諸島の大半は中新世の砂礫層と安山岩質の地質であるが、久場島は当諸島唯一の火山島で、玄武岩で構成されている。島の周囲は離水サンゴ礁が見受けられるが、全体として険峻な岩山で取り巻かれ、ほぼ垂直な海崖を形成している。「尖閣」という名称はこれらの険しい地形に由来する。1968年に尖閣諸島沖の海底に石油貯蔵層と思われる堆積層が面積約20万km²、厚さ約3kmにわたって存在し、海底資源が豊富に埋蔵している可能性が高いと報告された。その発表を受けてから、1970年に中華人民共和国と台湾が当諸島の領有権を主張し、意見の相違が見られる（→尖閣諸島問題 を参照）。
宮古列島（宮古諸島）は、沖縄島の南西約300kmに位置し、その間には慶良間海裂（宮古凹地）と呼ばれる水深1,000m程の窪地が存在する。当諸島の地質のほとんどは琉球石灰岩から成り、その下部に砂岩・泥岩の島尻層を基盤とする。地形は山地の無い平坦な低地で、当諸島の最高標高は宮古島の115mである。本諸島の主島・宮古島は台地状の島で、北東ないし南海岸には海崖が発達するが、西海岸は砂浜が広がる。北東部の海岸線に沿って発達した断層は、ケスタ地形を形成、またこの断層により宮古島が三角形の形状を取ったとも言われる。河川は無く、住民は石灰岩と島尻層の地層間を流れる地下水と湧き水に頼らざるを得ない（→宮古島の上水道 を参照）。1979年、宮古島に世界初の地下ダムが建設され、現在は複数の地下ダムが完成している。しかし農地に散布した農薬が地下に浸透し、それによりダムや地下水の水質汚染が問題となっている。宮古島北約15kmの海上に八重干瀬と言われるサンゴ礁群を形成している。伊良部島と多良間島は全て琉球石灰岩に覆われ、伊良部島はカルスト地形が、多良間島は海岸段丘で形成されている。
南西諸島の内、尖閣・大東諸島を除く琉球列島は琉球海溝と沖縄トラフとの間に位置する。またトカラ列島の悪石島から小宝島、沖縄島と宮古島の2間に琉球列島を分断する2本の構造線が存在し、前者はトカラ構造海峡（この海峡は生物地理区の旧北区と東洋区の境界の一つで、渡瀬線といわれる）、後者は慶良間海裂（宮古凹地）と呼ばれる。琉球弧はこれらの構造線を境にして北から、北琉球（大隅諸島など）、中琉球（奄美群島、沖縄諸島など）、南琉球（宮古・八重山列島）と分けられる。
木星上の嵐は、地球の雷雨と似ている。ベルトの低気圧、特に強い西向きのジェットの中に地域に時々現れる大きさ約1,000kmの塊状の雲として見える。渦とは異なって嵐は短命な現象であり、最も強いものは数ヶ月続くが、平均は3日から4日で消滅する。対流圏における水蒸気の対流が主な原因で発生すると考えられている。嵐は実際は縦長の円柱状の対流（プリューム）で、湿った空気を対流圏の深層から上層に運び、凝結して雲を形成させる。典型的な木星の嵐の垂直方向の高さは約100kmであり、気圧5から7バールの高さから、水の雲の層の底である気圧0.2から0.5バールの高さまで広がる。木星の嵐は、常に雷を伴う。ガリレオとカッシーニによる木星の夜半球の画像は、ベルトや西向きジェットの中で、特に北緯51°、南緯56°、南緯14°の地点で恒常的に雷が発生していることを明らかとした。木星では、雷は地球より平均で何倍か強力である。しかし、頻度は少なく、面積当たりで放出されるエネルギーは地球と同程度である。極地方では雷は少ないが、木星は極での雷が観測された地球以外で最初の惑星となった。15年から17年ごとに、木星では特に大規模な嵐が発生する。これは、150m/sにも達する最も強い西向きジェットの吹く北緯23°の地点で発生する。直近でこのような嵐が発生したのは、2007年3月から6月にかけてである。2つの嵐が北半球の55°のベルトの異なった経度の地点に現れた。これらはベルトを多いに乱し、嵐によって巻き上げられた暗い物質が雲と混ざってベルトの色を変えた。嵐はジェットそのものよりも若干速い170m/sもの速度で移動し、大気深層での強い風の存在を示唆した。