Charakteristisch für das gemäßigte Klima Deutschlands ist der häufige Wechsel zwischen feuchtkühlen (im Winter feuchtmilden) Tiefdruck- und trockenwarmen (im Winter trockenkalten) Hochdruckwetterlagen. Im Westen herrscht maritimes Klima mit mäßig warmen Sommern und relativ milden Wintern. Die Durchschnittstemperaturen in Aachen liegen im Juli bei 17,6 °C, im Januar bei 1,8 °C. Nach Osten nimmt das Klima mit warmen Sommern und kühlen Wintern kontinentale Züge an. So liegen in Berlin die Durchschnittstemperaturen im Sommer bei 18,0 °C und im Winter bei –1,1 °C. Auch nach Süden nimmt mit ansteigender Höhe die Kontinentalität zu.

Westwinde bringen das ganze Jahr über feuchte atlantische Luftmassen bis weit in das Land hinein und sorgen ganzjährig für Regen. Dabei empfangen die Westseiten der Gebirge wesentlich mehr Niederschläge als die östlichen. Aufgrund des sehr differenzierten Reliefs und des Wechsels zwischen maritimem und kontinentalem Klima gibt es bei der Niederschlagsmenge deutliche Abweichungen: Während in Aachen 805 mm Niederschlag fallen, sind es in Berlin nur 527 mm. Im Schutz der Gebirge liegen Wärmeinseln, z. B. die Oberrheinische Tiefebene, und Trockeninseln wie das Mainzer Becken und die Leipziger Bucht. Im Osten und in den Höhenlagen der Mittelgebirge und Alpen schneit es häufiger als im Westen und im Flachland. Im Norddeutschen Tiefland bestehen 10% der Niederschläge aus Schnee, im Gebirge schon 30%. Die Dauer der Schneedecke steigt mit zunehmender Kontinentalität und Höhenlage: In Norderney bleibt der Schnee im Durchschnitt neun Tage, in den Höhenlagen der Mittelgebirge 150 Tage liegen. Im Wettersteingebirge und in den Berchtesgadener Alpen wird die klimatische Schneegrenze überschritten, d. h., es liegt ganzjährig Schnee.