南极洲气候异常寒冷，终年被冰雪所覆盖，为寒带冰原气候，号称世界风库、寒极、干极。全洲的年平均气温为-25℃，内陆高原平均气温为-56℃左右，极端最低气温曾达-89.2℃，为世界上最冷的陆地所在地。
南极洲绝大部分地区的降水量都不足250毫米，仅大陆边缘地区可达500毫米左右。全洲年平均降水量为55毫米，大陆内部年降水量仅30毫米左右，极点附近几乎没有降水，空气干燥，极地高气压长年盘据，水汽少，但因气温长年在零度以下，所以积雪、积冰都不融化，因此南极洲也有“白色荒漠”之称。南极洲的平均风速为17.8米／秒，沿岸地面风速常达45米／秒，最大风速可达75米／秒以上，是世界上风力最强和最多风的地区。
南极洲每年分寒、暖两季，其中4～10月份是寒季，11月份到次年的3月份是暖季。在极点附近，寒季为极夜，在南极圈附近常会出现光彩夺目的极光；暖季则相反，为极昼，太阳总是倾斜照射。
