İklimin belirlenmesinde en büyük rolü oynayan iki faktör, güneşin sağladığı ısı enerjisi miktarı ve bu enerjinin nasıl depolandığı ve iletildiğidir. gezegenin yüzeyini ısıtır.
Dünyaya ulaşan güneş radyasyonunun derecesi, Dünya'nın yörüngesinin konumuna veya Güneş'in içindeki değişikliklere bağlı olarak değişir. Gezegene ulaşan güneş radyasyonu ulaştığı yüzeyin doğasına bağlı olarak farklı tepki verir. Isı enerjisi tipik olarak az dirençli atmosferden geçerken, kar ve buz onu tekrar uzaya yansıtırken, okyanuslar gibi su kütleleri bu enerjiyi yüzlerce veya yıl boyunca depolayabilir ve aktarabilir.
Küresel iklimi belirlemede rol oynayan diğer faktörler arasında volkanik patlamalar, canlı organizmaların etkisi ve insan kaynaklı sanayinin etkileri yer almaktadır. Küresel hava düzenleri, okyanus akıntılarına yakınlık, mevcut bulut örtüsü ve nem miktarı, iklimin bölgesel ölçekte belirlenmesinde de önemli bir rol oynamaktadır. Atmosferi içine ısı yayan insan yapımı sera gazlarının salınması, küresel iklimi şekillendiren bir başka faktördür.