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南半球に比べ、陸地の面積比、特に温帯に位置する陸地の比率が高いことが、人口・気候の両面に影響を与えている。北半球全体の陸地の面積比は39.4%であり、南半球の陸地の面積比18.4%よりも高い。温帯の例として北緯30度-40度(北半球)における陸地面積比が43%であるのに対し、南緯30度-40度では11%と少ない。このため、四大文明の発祥を始めとして人口は歴史的に北半球に偏ってきた。世界人口の約87%が北半球に居住する(世界人口年鑑 2019により算出)。特に中華人民共和国の14億人、2位インドの13億人など、アジアに偏っている。
北半球の温帯に属する地域では10-3月が寒く、4-9月は暖かい。陸地面積の比率が高いこと、さらに高緯度地域に大陸が位置することにより、北半球の気候は南半球といくぶん異なる。高緯度に大陸が位置するため、シベリア寒気団など南半球に比べ、大規模な気団が発生する。陸地の占める面積比が高いため、熱赤道の平均位置は主に北半球を走る。南極大陸を除く最低気温が、ロシアのオイミャコンで観測(-71.2度)されたこと、最高気温がアメリカ合衆国のカリフォルニア州デスヴァレーで観測(56.7度)されたことは、陸地比率の偏りからも説明できる。
大気循環の概要は南半球と似ている。亜熱帯地方から赤道に向けて北東貿易風が、中緯度地域には偏西風が吹く。西太平洋を中心に移動する台風や北アメリカ大陸の東西の海洋を通過するハリケーン、広く大陸東岸から赤道側にかけて見られるモンスーンなどの気象現象が顕著である。
世界最高峰のエベレストはヒマラヤ山脈に属し、2位のK2はカラコルム山脈に位置する。全長が最大のナイル川は北半球の地中海に注ぎ、3位の長江は東シナ海に注ぐ。