Głównymi elementami meteorologicznymi wykorzystywanymi w charakterystyce stosunków klimatycznych danego obszaru są: temperatura powietrza i opad atmosferyczny.
Temperatura powietrza określa zasoby cieplne atmosfery. Pomiary temperatury powietrza zapoczątkowano pod koniec XVI wieku, stosowane dziś skale termometryczne opracowano jednak dopiero w XVIII i XIX wieku. W naszym kraju do celów pomiarów meteorologicznych stosujemy skalę Celsjusza (temperatura powietrza podawana w °C), w której temperaturze topnienia lodu odpowiada wartość 0°C, a temperaturze wrzenia wody 100°C. W krajach anglosaskich w powszechnym użyciu jest skala Fahrenheita (temperatura powietrza wyrażona jest w °F), w której temperaturze topnienia lodu odpowiada wartość 32°F, a temperaturze wrzenia wody 212°F.
W fizyce a w podręcznikach klimatologii np. dla określenia temperatur występujących w termosferze lub w fotosferze słonecznej dla określenia temperatury posługujemy się skalą Kelwina (temperatura powietrza wyrażona jest w K). Zaletą tej skali jest brak wartości ujemnych; wartość 0 w skali Kelwina to tzw. zero absolutne, temperatura, w której zanika ruch cząsteczek.
Temperatura powietrzna charakteryzuje się zmiennością