Os dois fatores que desempenham o maior papel na determinação do clima são a quantidade de energia térmica que o sol fornece e como essa energia é armazenada e transmitida. O clima da Terra é um sistema complexo alimentado por radiação solar que aquece a superfície do planeta.
O grau de radiação solar que atinge a Terra varia dependendo da posição da órbita terrestre ou das mudanças no próprio Sol. A radiação solar que atinge o planeta reage de maneira diferente dependendo da natureza da superfície que atinge. Embora a energia térmica normalmente passe pela atmosfera com pouca resistência, a neve e o gelo podem servir para refleti-la de volta ao espaço, enquanto corpos d'água, como os oceanos, podem armazenar e transferir essa energia por um período de centenas ou anos.
Outros fatores que desempenham um papel na determinação do clima global incluem erupções vulcânicas, o impacto de organismos vivos e os efeitos da indústria criada pelo homem. Os padrões climáticos globais, a proximidade com as correntes oceânicas, a quantidade de cobertura de nuvens e a umidade presente também desempenham um papel importante na determinação do clima em escala regional. A liberação de gases de efeito estufa produzidos pelo homem que prendem o calor na atmosfera é outro fator que molda o clima global.
