Sistema climático
Llega más energía a los trópicos que a las regiones polares y la consiguiente diferencia de temperatura impulsa la circulación global de la atmósfera y los océanos. El aire sube cuando se calienta, fluye hacia los polos y vuelve a bajar cuando se enfría, volviendo al ecuador. Debido a la conservación del momento angular, la rotación de la Tierra desvía el aire hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur, formando así células atmosféricas distintas. Los monzones, cambios estacionales en el viento y las precipitaciones que ocurren principalmente en los trópicos, se forman debido al hecho de que las masas de tierra se calientan más fácilmente que el océano. La diferencia de temperatura induce una diferencia de presión entre la tierra y el océano, impulsando un viento constante.
Tiempo atmosférico
El tiempo es impulsado por la presión de aire, la temperatura y las diferencias de humedad entre un lugar y otro. Estas diferencias pueden ocurrir debido al ángulo del sol en cualquier sitio particular, el cual varía por latitud desde los trópicos. El fuerte contraste de temperatura entre el aire polar y el tropical da origen a las circulaciones atmosféricas de mayor escala: la Célula de Hadley, la célula de Ferrel, la célula polar y la corriente en chorro. Sistemas de tiempo en las latitudes medias, como los ciclones extratropicales, son causados por inestabilidades del flujo de corriente en chorro. Debido a que el eje de la Tierra está inclinado en relación a su plano orbital, la luz solar incide en ángulos diferentes en los distintos meses del año. Sobre la superficie de la Tierra, las temperaturas normalmente varían anualmente entre ±40 °C. A lo largo de miles de años, cambios en la órbita terrestre pueden afectar la cantidad y distribución de la energía solar recibida por la Tierra, influenciando así el clima a largo plazo y el cambio climático global.