对气温影响
在山脉两侧，气候可以出现极大差异，高大的山脉往往成为气候的分界线。大抵与纬线平行的山脉以山南山北气温的悬殊为主；从下表对比天山南北、秦岭南北的冬季气温，可看出屏障作用的影响。
对比天山南北、秦岭南北的冬季气温
月份／地名 奇台　　　　　　　 哈密 西安　　　　　　　　汉中
一  -18.8　　　　　　-12.3
二-15.4　　　　　　-5.6
三-3.4　　　　　　　4.8
四8.8　　　　　　　 13.1
五16.2　　　　　　　20.3
六21.4　　　　　　　25.5
七23.7　　　　　　　27.7
八21.9　　　　　　　26.2
九15.4　　　　　　  19.4
十5.8　　　　　　   9.8
十一-5.7　　　　　　  -1.0
十二-15.3　　　　　　 -9.1
纬度44°01ˊ　　　　　 42°49ˊ
高度796.4m　　　　　  737.9m 
-1.3　　　　　　　2.0
2.1　　　　　　　 4.6
8.0　　　　　　　 9.5
14.0　　　　　　　15.0
19.2　　　　　　　19.5
25.3　　　　　　　23.8
26.7　　　　　　　25.9
25.4　　　　　　　25.0
19.4　　　　　　　20.0
13.6　　　　　　　14.8
6.5　　　　　　　 8.6
0.6　　　　　　　 3.6
34°18ˊ　　　　　 33°04ˊ
396.9m　　　　　　508.3m
无论山脉的走向如何，只要高度足以阻碍盛行气流的运行，就会对两侧的气温、降水及其它气候要素产生影响，世界气候区的划分也往往以高耸的地形为界。我国著名的南岭，它是由一系列东西走向的山地组成，北来冷气团常常受阻于岭北，以1月平均气温为例，岭南曲江为10.7℃，岭北的坪石为7.5℃，二者相差3℃；前者冬季很少飞雪，后者冬季常有。这样，南岭以南可以发展某些热带作物，具有热带性环境；南岭以北热带作物不能越冬，具有亚热带环境。
对降水影响
山地降水一般是随着高度增加而增多。特别是一些不太高的山区，山脚下与山顶的降水量有明显的差别。见下表。为什么降水随高度的增高而增加呢？
降水与海拔高度的关系
对比地点 海拔（米） 年降水量（毫米）
华山西安 2065397 753.1624.0
泰山泰安 1534129 1210.9711.6
庐山九江 121532 1833.71493.7
衡山衡阳 1266103 2231.91353.0
峨眉山峨眉 3137447 2033.91668.7
　　其原因：第一是山地上气温低，水汽容易达到饱和，凝结为雨；第二是空气与较高地方的寒冷地面相接触，容易冷却致雨；第三是暖湿气流遇到山地，被迫沿山坡上升，由于绝热冷却，水汽容易凝结致雨。山地降水随高度的增加，只发生在一定限度以内，超过了这一限度，空气湿度减少，降水量就随高度增高而减少。这个限度的高度，就称为“最大降水带”。“最大降水带”决定于地理环境、季节和其它条件，它随时随地不同。例如，喜马拉雅山上这一限度在1000～1500米。
山地立体气候
在山地上，随着高度的增加，日照增强，气温降低，气压减低，降水在达到最大降水带以前不断增加，但超过这一高度即行减少，在高山顶上还有冰雪覆盖。同时，地面形状和山坡的方向、坡度，也对各气候要素发生显著影响，而且在生产上具有重要意义。例如，同一山地，由于向阳坡日照时间长，气温高，霜冻情况比阴坡大为减轻，以至阳坡可以发展某些经济林木，而阴坡则因冬季受到冻害而不宜种植；因此在山地中，自下而上，气候垂直变化，形成垂直气候带。气候的垂直气候带的顺序性，决定于山岭位于哪一个水平气候带内：位于赤道的高山，由山麓到山顶，气候带和植物带分布与由赤道到两极的分布情况一样；如果山岭位于苔原地区，那么向上去只有冰雪区。　　
青藏高原对气候的影响
青藏高原是地球上最年轻、大幅度整体隆起的大高原。影响自然环境的一个重要方面是气候，而青藏高原的隆起在很大程度上改变了我国以至整个亚洲的大气环流。在晚第三纪高原隆起以前，是行星风系占主导地位，我国盛行西风。青藏高原的隆起，迫使西风带北撤，并在北部形成强大的蒙古一西伯利亚高压。冬季，蒙古－西伯利亚高压每隔一定时间表现为寒潮的侵袭。寒潮南下过程中，遇到青藏高原的阻挡，便折向东，直驱华北以至华南，使我国东部气温低于世界其他同纬度地区。由于青藏高原的大幅度抬升，喜马拉雅山脉便成了阻止印度洋气流北上的主要大障碍，使喜马拉雅山脉以北地区，尤其是藏北高原的气候变得干燥少雨。这种变化影响到整个西北地区。