En condiciones ideales, es posible suponer que el aire caliente asciende por convección a lo largo del ecuador y desciende cerca de los polos. Así pues, el cinturón ecuatorial tiende a ser una región de baja presión y periodos de calma interrumpidos por tormentas eléctricas, asociadas a enormes nubes llamadas cúmulos. Debido a los periodos de calma, este cinturón recibe el nombre de doldrums (estancamiento). Se desplaza ligeramente hacia el norte del ecuador durante el verano boreal y hacia el sur durante el meridional. Por contraste, el aire desciende en las regiones polares. Esto produce una elevada presión atmosférica y vientos secos y helados que tienden a radiar hacia el exterior desde los polos.
Para complicar este cuadro simplista, hay que tener en cuenta la rotación de la Tierra, que desvía los componentes norte y sur de la circulación atmosférica. Así, los vientos tropicales y polares tienden a ser del Este (vientos procedentes del Este), y se desarrollan dos cinturones intermedios en cada hemisferio. A unos 30° de latitud N y S hay una zona de alta presión en la que el aire de las capas superiores desciende y se divide enviando corrientes hacia el ecuador. En el hemisferio norte soplan vientos regulares del Noreste, y del Sureste en el hemisferio sur. Estas zonas de alta presión producen áreas áridas en los continentes, pero hacen que el aire se cargue de humedad sobre los océanos debido a la evaporación. Si estos vientos regulares chocan con una isla dispuesta a modo de barrera topográfica o con la costa de un continente, el aire húmedo se eleva hasta zonas más frescas dando lugar normalmente a fuertes lluvias. Entre los 50° y los 60° de latitud N y S se encuentra un cinturón de baja presión caracterizado por los vientos dominantes del Oeste, que son desviados hacia el Suroeste en el hemisferio norte y hacia el Noroeste en el hemisferio sur. En este caso las precipitaciones se relacionan con los frentes polares; el aire frío de los vientos polares del Este penetra por debajo del aire cálido y húmedo de los vientos del Oeste que, al enfriarse, liberan la humedad que contienen. En invierno ésta es la causa de la mayoría de las nevadas en los continentes.
Los autores clásicos dividieron la Tierra en tres grandes zonas climáticas que se correspondían con los climas frío, templado y tórrido. En general, se considera la isoterma de los 10 ºC para el mes más cálido, que coincide aproximadamente con el límite de la tundra y el bosque de coníferas, como valor para distinguir los climas templados de los fríos; por otro lado, la separación entre los climas tórridos o tropicales de los templados se establece en la isoterma de los 18 ºC para el mes más frío. Sin embargo, dentro de cada una de estas zonas cabe distinguir diferentes tipos y subtipos en función de factores tales como la temperatura y la precipitación.
Otros elementos que contribuyen a explicar el clima de una región pueden ser la presión atmosférica, los vientos, la humedad, la latitud, la altitud, el relieve, la proximidad de los mares, las corrientes oceánicas y la influencia de la naturaleza del suelo y la vegetación. Muchos climatólogos han establecido sus propias clasificaciones climáticas, entre las que cabe destacar la de Köppen, una clasificación empírica dada a conocer por primera vez en 1918 y sometida posteriormente a varias revisiones. Köppen y su colaborador Geiger definieron seis grandes grupos de climas, asociados a la vegetación, a los que designaron mediante letras mayúsculas: A (tropical), B (subtropical), C (templado), D (frío), E (polar) y H (montaña). Estos grupos se subdividían a su vez en función del régimen pluviométrico y de las temperaturas, también señalados mediante letras, en este caso minúsculas, que unidas a las anteriores especificaban la variedad climática de un espacio determinado dentro de cada categoría principal. Así, por ejemplo, un clima tipo C indica que se trata de un clima templado con veranos secos y calurosos e inviernos húmedos y suaves, es decir, lo que se conoce como un clima mediterráneo.
A continuación, se exponen los principales tipos de clima del planeta considerando los valores, siempre aproximados, de la temperatura y las precipitaciones.
