โลก (ดาวเคราะห์)
ลักษณะทางกายภาพ > บรรยากาศ > ลมฟ้าอากาศและภูมิอากาศ

บทความหลัก: ลมฟ้าอากาศ และ ภูมิอากาศ
เฮอร์ริเคนเฟลิกซ์มองจากวงโคจรระดับต่ำของโลก เดือนกันยายน 2007
เมฆรูปเลนส์เหนือสันความดันใกล้ยอดเขาดิสคัฟเวอรี ทวีปแอนตาร์กติกา เดือนพฤศจิกายน 2013
เมฆขนาดใหญ่เหนือทะเลทรายโมฮาวี เดือนกุมภาพันธ์ 2016
บรรยากาศของโลกไม่มีขอบเขตชัดเจนโดยจะค่อย ๆ บางลงและเลือนหายไปสู่อวกาศ สามในสี่ของมวลบรรยากาศอยู่ในระยะ 11 กิโลเมตรแรกเหนือพื้นผิว มีชั้นล่างสุดเรียกโทรโพสเฟียร์ พลังงานจากดวงอาทิตย์จะทำให้ชั้นนี้รวมถึงพื้นผิวเบื้องล่างร้อนขึ้น ส่งผลให้อากาศเกิดการขยายตัว อากาศความหนาแน่นต่ำจะลอยขึ้น อากาศความหนาแน่นสูงกว่าและเย็นกว่าจะเข้ามาแทนที่ เกิดเป็นการหมุนเวียนของบรรยากาศซึ่งขับเคลื่อนสภาพอากาศและภูมิอากาศผ่านการกระจายพลังงานความร้อน
แถบการหมุนเวียนของบรรยากาศหลักประกอบด้วยลมค้าในบริเวณศูนย์สูตรที่ละติจูดต่ำกว่า 30° และลมตะวันตก (westerlie) ในแถบละติจูดกลางระหว่าง 30° และ 60° กระแสน้ำมหาสมุทรก็เป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดภูมิอากาศ โดยเฉพาะการหมุนเวียนเทอร์โมเฮไลน์ (thermohaline) ซึ่งกระจายพลังงานความร้อนจากมหาสมุทรแถบศูนย์สูตรไปยังบริเวณขั้วโลก
ไอน้ำที่ระเหยจากพื้นผิวถูกรูปแบบไหลเวียนในบรรยากาศเคลื่อนย้ายไป เมื่อภาวะของบรรยากาศทำให้อากาศร้อนชื้นยกตัวสูงขึ้น น้ำนี้จะควบแน่นและตกลงสู่พื้นผิวในรูปหยาดน้ำฟ้า น้ำส่วนใหญ่จะเคลื่อนย้ายไปยังที่ที่ต่ำกว่าผ่านระบบแม่น้ำและปกติกลับคืนสู่มหาสมุทรหรือไม่ก็สะสมอยู่ในทะเลสาบ วัฏจักรของน้ำนี้เป็นกลไกสำคัญที่ค้ำจุนสรรพชีวิตบนผืนแผ่นดิน และเป็นปัจจัยหลักในการกัดเซาะโครงสร้างภูมิประเทศตามสสมัยธรณีวิทยา รูปแบบของหยาดน้ำฟ้ามีความหลากหลายตั้งแต่ปริมาณน้ำหลายเมตรไปจนถึงเพียงไม่กี่มิลลิเมตรต่อปี ทั้งการหมุนเวียนของบรรยากาศ ภูมิลักษณ์ และความแตกต่างของอุณหภูมิล้วนกำหนดหยาดน้ำฟ้าเฉลี่ยที่ตกในแต่ละบริเวณ
ปริมาณพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลกลดลงตามละติจูดที่สูงขึ้น ที่ละติจูดสูง ๆ แสงจากดวงอาทิตย์มาถึงพื้นผิวด้วยมุมที่ต่ำลง และต้องส่องผ่านแนวหนาแน่นของบรรยากาศ เป็นผลให้อุณหภูมิของอากาศเฉลี่ยตลอดทั้งปีที่ระดับน้ำทะเลลดลงราว 0.4 องศาเซลเซียสทุก ๆ หนึ่งองศาของละติจูดที่ออกห่างจากเส้นศูนย์สูตร พื้นผิวโลกสามารถแบ่งย่อยได้เป็นแถบละติจูดจำเพาะที่มีภูมิอากาศเช่นเดียวกันโดยประมาณ อาณาเขตตั้งแต่เส้นศูนย์สูตรไปจนถึงบริเวณขั้วโลกจำแนกออกเป็นภูมิอากาศเขตร้อนหรือเขตศูนย์สูตร เขตใกล้เขตร้อน เขตอบอุ่น และเขตขั้วโลก
กฎละติจูดนี้มีความผิดปกติหลายอย่าง
การอยู่ใกล้มหาสมุทรจะทำให้ภูมิอากาศไม่รุนแรง ตัวอย่างเช่น คาบสมุทรสแกนดิเนเวียมีภูมิอากาศไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับทางเหนือของประเทศแคนาดาที่ละติจูดเหนือคล้ายกัน
ลมยังช่วยบรรเทาผลนี้ แผ่นดินฝั่งปะทะลมมีภูมิอากาศไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับฝั่งอับลม ในซีกโลกเหนือ ลมแน่ทิศมีทิศทางตะวันตกไปตะวันออก และชายฝั่งตะวันตกมักมีภูมิอากาศไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับชายฝั่งตะวันออก ซึ่งสังเกตได้ในทวีปอเมริกาเหนือฝั่งตะวันออกและยุโรปตะวันตก ซึ่งภูมิอากาศแบบทวีปที่รุนแรงปรากฏในชายฝั่งตะวันออกเทียบกับภูมิอากาศไม่รุนแรงที่อีกฟากหนึ่งของมหาสมุทร ในซีกโลกใต้ ลมแน่ทิศพัดจากทิศตะวันออกไปตะวันตก และชายฝั่งตะวันออกมีภูมิอากาศไม่รุนแรง
ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์มีความแปรผัน โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในเดือนมกราคมซึ่งตรงกับฤดูร้อนในซีกโลกใต้ อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดในเดือนกรกฎาคมซึ่งตรงกับฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ และรังสีจากดวงอาทิตย์ตกสู่พื้นที่หนึ่ง ๆ ประมาณร้อยละ 93.55 เมื่อเทียบกับจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด แต่ซีกโลกเหนือมีแผ่นดินมากกว่าจึงได้รับความร้อนง่ายกว่าทะเล ผลทำให้ฤดูร้อนในซีกโลกเหนือมีอุณหภูมิสูงกว่าซีกโลกใต้ในภาวะคล้ายกัน 2.3 องศาเซลเซียส
ภูมิอากาศในที่สูงเย็นกว่าระดับน้ำทะเลเนื่องจากความหนาแน่นของอากาศเบาบางกว่า
ระบบการแบ่งเขตภูมิอากาศแบบเคิปเปนที่ใช้บ่อยมีห้ากลุ่มใหญ่ (ร้อยชื้น แห้งแล้ง ชื้นละติจูดกลาง ทวีป และหนาวขั้วโลก) ซึ่งแบ่งเป็นภูมิอากาศย่อยที่จำเพาะมากขึ้นได้อีกหลายแบบ ระบบเคิปเปนจัดภูมิอากาศเขตต่าง ๆ ตามอุณหภูมิและหยาดน้ำฟ้าที่สังเกต