ประเทศไทยเป็นประเทศเขตร้อน เช่นเดียวกับประเทศอื่นๆ ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ สภาพอากาศของไทยได้รับอิทธิพลจากลมมรสุม ลมมรสุมเป็นลมตามฤดูกาลที่มีทิศทางเปลี่ยนแปลงตลอดทั้งปีเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิและความดันระหว่างพื้นดินและทะเล ในฤดูใบไม้ผลิ บริเวณความกดอากาศต่ำขนาดใหญ่ก่อตัวขึ้นเหนือเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และลมจะพัดจากทะเลที่ค่อนข้างเย็นกว่าเข้าสู่แผ่นดิน ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมบูรณ์ของลมจะสูงมาก ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้นี้ทำให้เกิดฤดูฝน ในทางกลับกัน ในฤดูหนาว พื้นดินจะเย็นลงเร็วกว่าทะเล และบริเวณความกดอากาศสูงจะก่อตัวขึ้นเหนือเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ลมมรสุมฤดูหนาวนี้ทำให้เกิดการไหลเวียนของอากาศจากแผ่นดินสู่ทะเล จากทิศตะวันออกเฉียงเหนือไปยังทิศตะวันตกเฉียงใต้ ซึ่งทำให้เกิดฤดูแล้งในประเทศไทย ยกเว้นบริเวณชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ ซึ่งลมจะพัดมาถึงหลังจากข้ามอ่าวและดูดซับความชื้นบางส่วนที่นั่นแล้ว จากการเปลี่ยนแปลงของทิศทางลมเหล่านี้ ทำให้สามารถแบ่งฤดูกาลในประเทศไทยได้เป็น 3 ฤดูกาล:

(1) ฤดูแล้งและเย็น (มรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ) ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงเดือนกุมภาพันธ์ (2) ฤดูเปลี่ยนผ่านที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นและลมเปลี่ยนทิศทางตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงเดือนมิถุนายน และ (3) ฤดูร้อนและชื้นตั้งแต่เดือนกรกฎาคมถึงเดือนตุลาคม (มรสุมฤดูร้อน)

ภายในรูปแบบนี้ แน่นอนว่ามีความแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละภูมิภาค สำหรับประเทศไทยซึ่งพึ่งพาน้ำในการปลูกข้าว ปริมาณน้ำฝน (หรือการขาดแคลนน้ำฝน) มีความสำคัญมากกว่าอุณหภูมิ ความผันผวนของอุณหภูมิโดยทั่วไปค่อนข้างน้อย (ต่ำกว่า 10°C ในกรุงเทพฯ) และคาดการณ์ได้ค่อนข้างแม่นยำทั่วประเทศ แต่สำหรับปริมาณน้ำฝนนั้นไม่เป็นเช่นนั้น เพราะปริมาณน้ำฝนจะผันผวนอย่างมากในแต่ละปีและแต่ละภูมิภาค

ในทุกพื้นที่ของประเทศ ฤดูฝนจะตรงกับฤดูมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ (พฤษภาคมถึงตุลาคม) อย่างไรก็ตาม ปริมาณน้ำฝนจะแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละภูมิภาค โดยส่วนใหญ่เกิดจากลักษณะภูมิประเทศในท้องถิ่น บนเนินเขาด้านตะวันตกของชายฝั่งเตนัสเสริมตามแนวชายแดนพม่า มีบางพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปี 4 ถึง 5 เมตร อิทธิพลของลักษณะภูมิประเทศนั้นเห็นได้ชัดจากข้อเท็จจริงที่ว่า บนเนินเขาด้านตะวันออกรอบๆ กาญจนบุรี ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปีแทบจะไม่ถึง 200 มิลลิเมตร เนื่องจากลมพัดพาฝนออกจากพื้นที่ชายฝั่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ปริมาณน้ำฝนลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเข้าไปในแผ่นดิน รูปแบบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเกษตรและพืชพรรณ กล่าวคือ ป่าทึบในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากมรสุมฤดูร้อน ป่าแห้งโปร่งในพื้นที่ตอนใน และป่าเปลี่ยนผ่านอยู่ระหว่างสองพื้นที่นี้

พื้นที่แห้งแล้งที่สุดของประเทศไทยอยู่ในส่วนตะวันตกของที่ราบสูงโคราช โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตอับฝนของเทือกเขาที่อยู่ระหว่างโคราชและที่ราบเมนัม อีกพื้นที่แห้งแล้งหนึ่งทอดยาวไปตามเชิงเขาทางตะวันตกจากอำเภอประจวบคีรีขันธ์ ผ่านราชบุรี เพชรบุรี กาญจนบุรี และจังหวัดตาก ไปจนถึงชายขอบคาบสมุทรมาเลย์ ส่วนพื้นที่ที่ฝนตกชุกที่สุดคือชายฝั่งตะวันตกของคาบสมุทรมาเลย์ ซึ่งเป็นบริเวณที่มรสุมทะเลอันดามันมาบรรจบกับเนินเขาชายฝั่งสูง โดยเมืองท่ากาปาได้รับปริมาณน้ำฝนมากกว่า 4 เมตรต่อปี

ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นที่สุดของประเทศ อุณหภูมิจะอยู่ระหว่าง 25°C (ธันวาคม มกราคม) และ 30°C ในช่วงเดือนที่ร้อนที่สุด ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ความผันผวนของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยนี้เป็นเรื่องปกติของประเทศไทย ในกรุงเทพฯ อุณหภูมิไม่เคยต่ำกว่า 13°C (อุณหภูมิในตอนเช้าตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงมกราคมอยู่ที่ประมาณ 18°C) และไม่เคยสูงเกิน 35°C ในที่ร่ม ในช่วงฤดูฝน ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ (ใกล้จุดสูงสุดเหนือเส้นทรอปิกออฟแคนเซอร์) มีผลต่ออุณหภูมิน้อยกว่าปริมาณเมฆ ดังนั้นความผันผวนของอุณหภูมิในระหว่างวันจึงอยู่ที่ 3 ถึง 5°C เท่านั้น เนื่องจากความชื้นจะสูงเกือบ 100% และเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตลอดทั้งวัน และมีฝนตกเป็นประจำระหว่างเวลา 15.00 น. ถึง 17.00 น. สภาพอากาศระหว่างเดือนพฤษภาคมถึงตุลาคมจึงร้อนและชื้นมาก

ประมาณเดือนตุลาคม/พฤศจิกายน เมฆจะจางหายไปและอุณหภูมิในแต่ละวันจะผันผวนมากขึ้น ในช่วงเวลานี้ อากาศทางตอนเหนือของประเทศจะเย็นกว่าอย่างเห็นได้ชัด จากนั้นฤดูหนาวที่แห้งแล้งก็จะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งเป็นฤดูกาลที่เหมาะสำหรับการท่องเที่ยว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับนักท่องเที่ยวจากยุโรปและอเมริกา

อุณหภูมิจะค่อยๆ สูงขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ และฤดูร้อนจะเริ่มต้นในเดือนมีนาคม โดยเดือนเมษายนและพฤษภาคมจะร้อนจัดมาก แสงแดดแผดเผาอย่างไม่หยุดยั้ง แม้แต่ในเวลากลางคืนก็แทบจะไม่มีความเย็นสบายเลย อย่างมากก็แค่ลมทะเลพัดมาช่วยคลายร้อนในตอนเย็นบนที่ราบรอบกรุงเทพฯ ส่วนในจังหวัดนครราชสีมา ซึ่งมีสภาพภูมิอากาศแบบทวีปมากกว่า ฤดูร้อนจะร้อนกว่าและฤดูหนาวจะเย็นกว่าในเขตปริมณฑลกรุงเทพฯ

สภาพภูมิอากาศของคาบสมุทรมาเลย์มีความเป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัวเช่นเดียวกับธรณีวิทยาและภูมิประเทศ เนื่องจากตั้งอยู่บนชายฝั่ง ความแตกต่างระหว่างฤดูกาลจึงไม่เด่นชัดเท่ากับในส่วนอื่นๆ ของประเทศไทย ความผันผวนของอุณหภูมิรายปีมีน้อย และสภาพภูมิอากาศเป็นแบบกึ่งเส้นศูนย์สูตร บางครั้ง พายุไต้ฝุ่นที่ก่อตัวจากระบบความกดอากาศต่ำในทะเลจีนใต้ จะเคลื่อนตัวเฉียงข้ามอ่าวไทยและขึ้นฝั่งทางชายฝั่งตะวันออกของคาบสมุทร บางครั้งอาจไปถึงทะเลอันดามันด้วย พายุไซโคลนยังสามารถเคลื่อนตัวไปทางเหนือ ข้ามเทือกเขาอันนัมไปยังภาคตะวันออกหรือภาคกลางของประเทศไทย โดยส่วนใหญ่ระหว่างเดือนกรกฎาคมถึงพฤศจิกายน

โดยพิจารณาจากอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝน ประเทศไทยสามารถแบ่งออกเป็น 3 เขตภูมิอากาศ พื้นที่ส่วนใหญ่ของภาคกลางของประเทศไทยและบางส่วนของคาบสมุทรมาเลย์มีภูมิอากาศแบบเขตร้อนแห้งแล้ง พื้นที่สูงในภาคตะวันออกเฉียงเหนือมีภูมิอากาศแบบกึ่งเขตร้อนชื้น และส่วนที่เหลือของประเทศมีภูมิอากาศแบบมรสุมเขตร้อน