Россия расположена в трех климатических поясах: арктическом, субарктическом и умеренном.
К арктическому поясу относятся сибирское побережье Северного Ледовитого океана и его острова, за исключением южного острова Новой Земли, островов Вайгача, Колгуева и других в южной части Баренцева моря.
Зимой, во время полярной ночи, солнечная радиация не поступает на поверхность, но вода частично нагревает приземные слои воздуха (над полыньями) , поэтому на островах средняя температура января несколько выше (-20...-30°С) , чем на побережье (до -32...-36°С на востоке) . В западной части арктического пояса теплее вследствие влияния Атлантики. Зимой преобладают морозные и сильноморозные погоды. С прохождением циклонов связано ослабление морозов и снегопады.
Летом из-за полярного дня довольно велика солнечная инсоляция, но значительная часть солнечных лучей отражается снегом и льдом. Солнечное тепло затрачивается на таяние снега и льда, прогревание поступающего с океана холодного воздуха, поэтому общий температурный фон низок. На северных островах средняя температура июля близка к 0°С, на побережье до + 5°С. В южной части пояса в Сибири приземные слои воздуха прогреваются до + 10°С. Преобладает пасмурная и дождливая погода.
Годовое количество осадков невелико (200-300 мм) . Лишь на северном острове Новой Земли, в горах Бырранга и на Чукотском нагорье оно возрастает до 500-600 мм. Осадки выпадают преимущественно в виде снега, который лежит на поверхности большую часть года.
Архипелаги Земля Франца-Иосифа и Северная Земля лежат во внутриарктической климатической области с наиболее продолжительной полярной ночью и полярным днем, где влияние окружающих океанов и материков сказывается в наименьшей стегни. В прибрежных районах Арктики выделяется три климатических области, самой суровой из которых является Сибирская. На Тихоокеанскую область отепляющее влияние оказывают воды и воздушные массы, поступающие со стороны Тихого океана. Наиболее теплой, но очень ветреной является Атлантическая область, находящаяся под влиянием Северной Атлантики. В арктическом поясе выделяется климат холодных арктических пустынь и климат тундр.
Субарктический пояс расположен за полярным кругом в пределах Восточно-Европейской равнины и Западной Сибири, а на Северо-Востоке простирается до 60° с. ш. К нему относятся и острова южной части Баренцева моря.
Остальная территория России расположена в умеренном поясе.
Некоторые ученые считают, что на территории России есть район, относящийся к субтропическому климатическому поясу - район Большого Сочи.