氣候寒冷，北極海區最冷月平均氣溫可達-40到-20℃，暖季也多在8℃以下。在西伯利亞觀測到的歷史最低溫度為零下70攝氏度。北極點的歷史最低氣溫為零下59攝氏度。
北冰洋的冬季從11月起直到次年4月，長達6個月。5、6月和9、10月分屬春季和秋季。而夏季僅7、8兩個月。1月份的平均氣溫介於-20—-40℃。而最暖月8月的平均氣溫也只達到-8℃。在北冰洋極點附近漂流站上測到的最低氣溫是-59℃。由於洋流和北極反氣旋的影響，北極地區最冷的地方並不在中央北冰洋。在西伯利亞維爾霍楊斯克曾記錄到-70℃的最低溫度，在阿拉斯加的普羅斯佩克特地區也曾記錄到-62℃的氣溫。
越是接近極點，極地的氣象和氣候特征越明顯。在那裏，壹年的時光只有壹天壹夜。即使在仲夏時節，太陽也只是遠遠地掛在南方地平線上，發著慘淡的白光。太陽升起的高度從不會超過23.5°，它靜靜地環繞著這無邊無際的白色世界緩緩移動著。幾個月之後，太陽運行的軌跡漸漸地向地平線接近，於是開始了北極的黃昏季節。
北極有無邊的冰雪、漫長的冬季。北極與南極壹樣有極晝和極夜現象越接近北極點越明顯。北極的冬天是漫長、寒冷而黑暗的從每年的11月23日開始有接近半年時間將是完全看不見太陽的日子。溫度會降到零下50多攝氏度。此時所有海浪和潮汐都消失了因為海岸已冰封只有風裹著雪四處掃蕩。
到了四月份天氣才慢慢暖和起來冰雪逐漸消融大塊的冰開始融化、碎裂、碰撞發出巨響；小溪出現潺潺的流水；天空變得明亮起來太陽普照大地。五、六月份植物披上了生命的綠色動物開始活躍並忙著繁殖後代。在這個季節動物們可獲得充足的食物積累足夠的營養和脂肪以度過漫長的冬季。
北極的秋季非常短暫在九月初第壹場暴風雪就會降臨。北極很快又回到寒冷、黑暗的冬季。在北極太陽永遠升不到高空中即使在仲夏時節它升起的角度也不超過23.5度。北極的年降水量壹般在100—250毫米，在格陵蘭海域可達500毫米，降水集中在近海陸地上，最主要的形式是夏季的雨水。