Das Klima hingegen ist definiert als der mittlere Zustand der atmosphärischen Witterungsbedingungen mit ihren Schwankungsbereichen an einem bestimmten Ort. Die geographische Lage sowie die Höhe des Ortes sind, wie die Nähe zu größeren Wasserflächen, entscheidende Einflussgrößen. Beschrieben wird das Klima durch die Klimaelemente Lufttemperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Luftdruck, Wind, Bewölkung und Strahlung.

Aus dieser Begriffsbestimmung ergibt sich, dass es "das Klima" quantifiziert durch eine Messgröße nicht gibt. Es können somit meist nur Messungen, Beobachtungen und Wertungen bezogen auf einzelne Elemente des Klimas vorgenommen werden. Meteorologische Begriffsbestimmungen zur Regionalplanung sind als Arbeitsmaterial der Akademie für Raumforschung und Landesplanung veröffentlicht (SCHIRMER, 1988) . In der Bioklimatologie (Wirkung des Klimas auf den Menschen) versucht man auch, verschiedene Klimaelemente miteinander zu verknüpfen und meist subjektiv zu bewerten, wie dies zum Beispiel bei der thermischen Belastung ("Schwüle") durch die Kombination von Lufttemperatur, Luftfeuchte und Strahlung der Fall ist.

Eine der Hauptaufgaben des Klimatologen liegt in der Synthese aller Klimaelemente unter Berücksichtigung ihrer gegenseitigen Abhängigkeiten sowie äußerer Einflussgrößen (z. B. Oberflächenart, Relief, Bebauungsstruktur).

Außer durch oftmals zeit- und kostenaufwendige Messungen kann faktisch jedermann durch Beobachtung in der Natur klimatische Gegebenheiten wahrnehmen und zum Teil bewerten. Hierzu gehören beispielsweise die Beobachtung von Rauchfahnen als Hinweis auf die Windrichtung und atmosphärische Temperaturschichtung, die Vegetation und ihre Entwicklung als Indikator für die Temperatur und Niederschlagsverhältnisse sowie Bodennebelbereiche als Hinweis auf lokale Kaltluftseen. Ferner seien erwähnt die Beobachtung von Frostschäden und lokalen Wolkenbildungen.

Während das Klima in der freien Landschaft weitgehend von natürlichen Gegebenheiten abhängig ist, bildet sich in Stadtlandschaften ein durch Bauwerke beeinflusstes Klima aus, das Stadtklima. Man versteht heute unter dem Begriff Stadtklima aber auch die Veränderung der natürlichen Zusammensetzung der Luft durch anthropogene Einflüsse (Luftschadgase und Aerosole).

Jede Bebauung beeinflusst die einzelnen Klimaelemente. Große Baugebiete setzen sich in klimatischer Hinsicht deutlich von der sie umgebenden Landschaft ab. Die wesentlichen Ursachen, die zur Ausbildung eines eigenen Stadtklimas führen, liegen in der weitreichenden Veränderung des Wärmehaushaltes und des örtlichen Windfeldes. Hinzu kommt eine starke Anreicherung der Stadtluft mit Schadstoffen aus den Quellen von Hausbrand, Verkehr, Industrie und Kraftwerken. Die Ausprägung eines typischen Stadtklimas ist in erster Linie abhängig von der Stadtgröße, aber auch von der Geländeform, der Bebauungsstruktur und dem Freiflächenanteil.

Während es in den Städten Klimaelemente gibt, die sich stadtteilbezogen nur wenig unterscheiden (z.B. Sonnenstrahlung, Niederschlag), weisen andere Klimaelemente, bedingt durch das Wärmespeichervermögen der Baustoffe, die Versiegelung des Bodens, durch veränderten Wasserhaushalt sowie durch Abwärme, zum Teil recht große räumliche Unterschiede auf (z.B. Temperatur, Windverhältnisse). Kleinräumliche Unterschiede sind im Bereich von Gebäuden, Straßenzügen und Grünanlagen zu finden.