Кавказ расположен по границе умеренного и субтропического климатических поясов. Горная система Большого Кавказ обостряет границу между ними, затрудняя перенос холодных воздушных масс с севера на юг, в Закавказье, и теплых с юга на север, в Предкавказье. Горная преграда в виде Большого Кавказа особенно ощутима зимой, когда Предкавказье заполняется холодными массами воздуха, приходящими с севера и северо-востока, а Закавказье защищено от их вторжения. Средние январские температуры составляют в Предкавказье -2, -5 градусов С, в Западном Закавказье (Колхидская низменность) 4,5- 6 градусов С, в Восточном Закавказье (Кура-Араксинская и Ленкоранская низменности) 1-3,3 градусов С. Летом температурные различия между северной и южной частями Кавказа сглаживаются, более заметна разница в температурах западной (с более морским климатом) и восточной (континентальной) частей Кавказа. Средние июльские температуры на западе 23-24 градусов С, на востоке 25-29 градусов С. Климат Западного Предкавказья умеренный континентальный, степной; Восточное Предкавказье имеет более континентальный и сухой, полупустынный климат. Колхидская низменность отличается влажным субтропическим климатом с мягкой зимой и большим количеством осадков (1200-1800 мм и более в год) . Ленкоранская низменность имеет тоже влажный субтропический климат (осадков за год около 1200 мм) , но с сухим сезоном в начале лета. Сухой субтропический климат Кура-Араксинской низменности (осадков за год 200-400 мм, а на востоке менее 200 мм) , с мягкой зимой и обилием солнечного тепла летом, благоприятен для культуры хлопчатника. Сходен с ним климат Среднеараксинской котловины в Армянском нагорье.
Горный рельеф Большого Кавказа вызывает высотную климатическую поясность, выражающуюся в понижении температуры и сокращении вегетационного периода с высотой. На его горных склонах выпадает больше осадков, чем на соседних равнинах. С высоты около 2000 м преобладает западный перенос воздуха, в связи с чем усиливается влияние Атлантического океана и Средиземного моря. Благодаря расположению Большого Кавказа под углом к западным воздушным потокам наибольшее количество осадков (до 2500 и даже 4000 мм) получает склон Западного и Центрального Кавказа, обращенный на юго-юго-западу. Это наиболее влажный район всего Каваказа. Средняя температура воздуха для Большого Кавказа на высоте 2000 м в январе около -8 градусов С, в августе (самый теплый месяц) 13 градусов С. Выше господствуют холодный высокогорный климат с большой влажностью и нивальный климат высоких гребней. В северной части Черноморского побережья Кавказа (район Новороссийска - Геленджика) климат средиземноморского типа с влажной зимой и сухим летом.
Малый Кавказ на внешних (по отношению к Закавказскому нагорью) склонах имеет климат, сходный с климатом противоположных склонов Большого Кавказа на соответствующих высотах. На западе гораздо больше осадков, чем на востоке На склонах Талышских гор климат влажный, с годовым количеством осадков до 1700 мм. Во внутренней области Закавказского нагорья (Армянское нагорье) климат гораздо более континентальный (на высоте 2 тыс. м средняя температура января -12 градсов С, июля 18 градусов С) , чем на соответствующих высотах Большого Кавказа. Снежный покров держится 4-5 месяцев. Осадков за год выпадает 450-550 мм, максимум их весенний. Умеренно холодный континентальный климат нагорных степных плато на высоких хребтах и массивах сменяется более влажным высокогорным климатом с прохладным летом и продолжительной холодной зимой.