Iklim suatu wilayah adalah penentu terbesar kehidupan yang ditemukan di sana, menjadikannya fokus utama dalam ekologi. Variasi iklim meliputi siklus harian dan musiman. Variasi iklim juga mencakup perubahan selama beberapa tahun, atau bahkan beberapa dekade. Perubahan iklim jangka panjang terjadi sebagai akibat dari perubahan intensitas dan distribusi radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi.
Daerah yang terkena sinar matahari lebih langsung (dekat khatulistiwa) menerima masukan matahari yang lebih besar. Sebaliknya, mereka yang berada di garis lintang yang lebih tinggi menerima sinar matahari yang menyebar di area yang lebih luas dan telah menempuh jalur yang lebih panjang melalui atmosfer. Akibatnya, garis lintang yang lebih tinggi ini menerima lebih sedikit energi matahari.
Variasi musiman dalam masukan matahari terjadi karena Bumi miring pada porosnya sebesar 23,5 °. Saat Bumi mengorbit matahari, orientasinya terhadap matahari berubah. Musim dingin di belahan bumi utara terjadi ketika ujung utara planet menjauh dari matahari; Selama waktu ini, belahan bumi selatan menerima masukan matahari yang lebih besar dan mengalami musim panas. Saat Bumi mencapai titik yang berlawanan dari orbitnya dan Belahan Bumi Utara membentuk sudut ke arah matahari, musim berbalik. Daerah tropis mengalami perubahan suhu yang relatif kecil, dan musimnya ditandai dengan ada atau tidak adanya hujan.
Udara hangat yang naik di daerah tropis lembab. Sinar matahari menyebabkan air menguap dari tanaman, tanah, dan badan air. Molekul air ini naik menjadi bagian dari udara. Karena udara hangat dan kurang padat, ada cukup ruang untuk molekul air di dalam massa udara. Tetapi ketika udara bertambah tinggi, ia mendingin, mengurangi kepadatan dan ruang untuk air. Molekul air mengembun membentuk awan dan akhirnya jatuh sebagai presipitasi.
Pada saat yang sama sinar matahari mendorong pola penguapan dan curah hujan, ia juga menciptakan angin. Saat udara panas bergerak ke atas, udara yang lebih dingin dari daerah tetangga mengalir masuk untuk mengisi kekosongan yang tertinggal. Udara tropis bergerak menjauhi ekuator menuju kutub. Saat bergerak, ia mendingin, menjadi lebih padat, dan akhirnya turun menjadi sekitar 30? dari lintang utara atau selatan. Massa udara kering ini, setelah kehilangan kelembapannya di daerah tropis, menyerap kelembapan dari tanah, menciptakan kondisi gersang di garis lintang ini. Sebagian udara diarahkan ke ekuator dan sebagian udara diarahkan ke kutub. Pada garis lintang sekitar 60 ° utara dan selatan, udara naik lagi, mendingin dan melepaskan presipitasi. Beberapa udara dingin, kering, naik kemudian mengalir ke kutub, di mana ia menyerap kelembaban, menciptakan iklim dingin di daerah kutub.