Nedbørsmengden avtar sterkt innover i fjorden. Lærdal ligger i regnskyggen og har svært lite nedbør, mens vestvendte skråninger lenger ute har mye nedbør og der øker ofte nedbøren med høyden. Brekke og Takle i Ytre Sogn er blant de stedene i Norge med mest nedbør. Nord for Sognefjorden ligger Jostedalsbreen, Norges største isbre, og deler av smeltevannet har avløp til Sognefjorden. Vindforholdene er sterk påvirket av terrengformasjoner. Om vinteren er den dominerende vindretningen ut fjorden eller ut sidedalene i form av såkalte fallvinder. Fallvindene kan bli svært sterke og har stor betydning for avkjøling og islegging. Skråningene og dalene langs de indre deler fjorden har et til dels mildt klima og fruktbar som gjør området egnet til dyrking av blant annet frukt og bær. Liene langs fjorden har til dels stor barskog blant annet i det veiløse området Frønningen.