Մոսկվայի կլիման չափավոր ցամաքային է՝ հստակ արտահայտված սեզոնայնությամբ։ Ձմեռը (օրական միջին ջերմաստիճանը 0 °C-ից ցածր է) տևում է հիմնականում նոյեմբերի երկրորդ կեսից մինչև մարտի վերջ։ Օրացույցային ձմեռվա ընթացքում դիտարկվում են ոչ շարունակական (3-5 օր) խիստ սառնամանիքների շրջափուլեր (գիշերային ջերմաստիճանը մինչև -20 °C, ավելի հազվադեպ՝ -25..-30 °C)։ Բայց դեկտեմբերի ու հունվարի սկզբին տաքացումներ, երբ ջերմաստիճանը -5..-10 °C-ից բարձրանում է մինչև 0 °C, երբեմն՝ +5..+10 °C։ Ըստ ՎՎՑ մետեոկայանի տվյալների (1981-2010 թվականների նորման)՝ տարվա ամենացուրտ ամիսը փետրվարն է (միջին ջերմաստիճանը կազմում է -6,7 °C)[17]։ Փոփոխական եղանակները բավականին կարճ են։ Երբեմն նույնիսկ ամառային ջերմաստիճանները դիտվում են ապրիլի սկզբին, իսկ մայիսի վերջին և հունիսի սկզբին գրանցվում է ցրտերի վերադարձ։ Ամառը (ցերեկային միջին ջերմաստիճանը բարձր է +20 °C և օրական միջին ջերմաստիճանը բարձր է +15 °C) տևում է մայիսի կեսերից մինչ սեպտեմբերի սկիզբը, ցերեկային ջերմաստիճանը հաճախ գերազանցում է 30 °C (միջինում 6-8 օր ամառային սեզոնի ընթացքում, 2010 թվականին՝ 1,5 ամիս։ 35 °C ջերմաստիճանը վերջին 30 տարիների ընթացքում գերազանցվել է 18 անգամ, որից 16-ը 2010 թվականին)։ Ամենատաք ամիսը հուլիսն է (1981-2010 թվականների միջին ջերմաստիճանը կազմել է +19,2 °C)։