На формирование климата Кавказа оказывают влияние многие факторы. Важнейшие из них — широтная зональность и вертикальная поясность. Однако действие этих основных факторов в значительной степени корректируется особенностями географического положения Кавказского перешейка и его рельефа. Например, барьер Большого Кавказского хребта резко усиливает климатическую грань между умеренным поясом, к которому принадлежит Предкавказье, и субтропическим, охватывающим Закавказье. Этот барьер, а также другие особенности расположения хребтов определяют макроклиматические различия отдельных частей Кавказа и характерные для них мезоклиматические вариации. Эти различия обусловлены главным образом резким нарушением зонального характера распределения тепла и влаги, которое вызывается, прежде всего, существенной перестройкой в структуре радиационного и теплового баланса, происходящей над поверхностями Черного, Азовского и Каспийского морей и в предгорных и горных районах Кавказа. Затем они связаны с изменениями циркуляции атмосферы под воздействием орографии. Такое воздействие многообразно и, в частности, выражается в следующем. При воздушных потоках с севера наблюдается конвергенция их над предгорьями и северным склоном Большого Кавказа. При западном переносе — конвергенция воздушных течений происходит над Колхидской низменностью, южным склоном Большого Кавказа, северным склоном Малого Кавказа и над западным склоном Сурамского хребта, а дивергенция имеет место над долинами Куры и Аракса. При восточном, более слабо выраженном переносе, наблюдается обратная картина.
На низменностях Кавказа особенности в распределении тепла и влаги проявляются во многих свойствах климата. Наблюдаются большие различия в величинах относительного увлажнения, выраженного отношением годовых сумм осадков к широтной норме. Так, при норме годовой суммы осадков в 950 и 925 мм, для широт 40 и 45° с. ш. относительное увлажнение в Прикаспийской и Кура-Араксинской низменностях составляет лишь 15—30% нормы, а в Колхидской низменности оно достигает 150-250%. В соответствии с этим распределяются и годовые суммы осадков.
Различие в радиационном режиме проявляется, в частности, в специфическом распределении изолиний суммарной солнечной радиации. Над степными районами юга Европейской территории России оно подчиняется широтной зональности, а при переходе к Черному морю и, в особенности, к Каспийскому изолинии принимают меридиональное расположение.
Большое значение в формировании важнейших свойств климата Кавказа имеют также различия в структуре теплового баланса тех или иных мест, выражающиеся в изменяющихся соотношениях тепла, расходуемого на испарение и турбулентный теплообмен между подстилающей поверхностью и атмосферой. Все это предопределяет довольно большое многообразие климатов Кавказского перешейка.
На равнинах Западного Предкавказья в основном распространены климаты степей (Азово-Кубанская равнина), а в Восточном Предкавказье — климаты полупустынь и пустынь (долина Чаныча, Ергени, Прикаспийская низменность). Лишь на Ставропольском плато, в связи с явлениями вертикальной поясности, засушливость выражена менее ярко, и естественные ландшафты имели здесь раньше лесостепной характер.
На междуречье Дона и Маныча в Ростовской области и в северной части равнин Предкавказья климат имеет черты бореального и характеризуется довольно низким термическим режимом зимы. На юге, преимущественно в предгорьях Большого Кавказа, он приобретает черты умеренно-теплого, имея более высокий термический уровень холодного периода. Предкавказье и северный склон Большого Кавказа (до высоты 2000 м) образуют единую климатическую область. Климаты гор здесь тесно связаны с примыкающей к ним равниной; ее засушливые климаты по мере увеличения высоты переходят в связи с изменяющимися условиями термического режима и естественного увлажнения в бореальные климаты лесов и горных лугов, распространенные в низкогорных и среднегорных районах.
Остальную часть Кавказа (до высоты 2000 м) большинство исследователей подразделяет в климатическом отношении на три крупные части: Западное и Восточное Закавказье, между которыми проходит Сурамский хребет, и среднегорную область Армянского вулканического нагорья.
В низменных частях Закавказья преобладают умеренно-теплые климаты (С), которые, в зависимости от соотношения тепла и влаги как в годовом, так и в сезонных аспектах представлены различными типами. В Западном Закавказье, на относительно небольшом участке Черноморского побережья (несколько севернее Сочи), распространен климат средиземноморского типа (Сs) с заметно выраженным недостатком летних, осадков. Южнее Сочи, вплоть до Батуми, а также на всей Колхидской низменности господствует климат влажных субтропиков (Сf). Он отличается достаточно равномерным распределением значительных осадков в течение всего года и мягкой зимой.