Dwa czynniki, które odgrywają największą rolę w określaniu klimatu, to ilość energii cieplnej dostarczanej przez Słońce oraz sposób, w jaki ta energia jest magazynowana i przesyłana. Klimat Ziemi jest złożonym systemem zasilanym przez promieniowanie słoneczne który ogrzewa powierzchnię planety.
Stopień promieniowania słonecznego docierający do Ziemi jest różny w zależności od położenia orbity Ziemi lub zmian w samym Słońcu. Promieniowanie słoneczne, które dociera do planety, reaguje różnie w zależności od charakteru powierzchni, do której sięga. Podczas gdy energia cieplna zazwyczaj przechodzi przez atmosferę z niewielkim oporem, śnieg i lód mogą służyć do jej odbicia z powrotem w kosmos, podczas gdy zbiorniki wodne, takie jak oceany, mogą przechowywać i przenosić tę energię przez okres kilkuset lat.
Innymi czynnikami, które odgrywają rolę w określaniu globalnego klimatu, są erupcje wulkanów, wpływ organizmów żywych i skutki działalności człowieka. Globalne wzorce pogodowe, bliskość prądów oceanicznych, ilość zachmurzenia i wilgotności również odgrywają ważną rolę w określaniu klimatu w skali regionalnej. Uwolnienie gazów cieplarnianych wytwarzanych przez człowieka, które zatrzymują ciepło w atmosferze, jest kolejnym czynnikiem kształtującym globalny klimat.
