非常に多くの要因が相互に作用して気象現象が発生するが、ここでは主要なものを挙げる。
天体・天文学的要因
軌道要素と呼ばれる、地球の自転軸・公転などの状態。地球は約23.4°の赤道傾斜角があるため、太陽高度が変化して季節が生まれる。また、ミランコビッチ・サイクルのような赤道傾斜角の数万年単位での変化もある。
地球が球体であること。地球はほぼ球体をしているため、緯度によって太陽高度が異なる。北極や南極に近いほど太陽高度は低いため気温も低く、赤道に近いほど太陽高度は高いため気温は高い。
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光や熱の反射率（アルベド）。地表の状態によってアルベドが異なるため、同じ量の太陽エネルギーから受けるエネルギーが異なる。アルベドが低いほど熱や光の吸収が多いため気温が高い。アルベドが低い順に、水（海面や湖面）、森林、草原、サバナ、乾燥土、砂漠、氷（氷床）、雪などがある。同じ土壌であっても、湿っているものはアルベドが低い。
大気の状態（2次的要因）
大気の状態は、前述の2種類の要因によって発生する2次的な要因である。
光や熱の反射率（アルベド）。大気の状態によってアルベドが異なるため、同じ量の太陽エネルギーから受けるエネルギーが異なる。