Topograafia mõju mis tahes piirkonna kliimale on võimas. Mäeahelikud loovad tõkkeid, mis muudavad tuule- ja sadememustreid. Topograafilised tunnused, nagu kitsad kanjonid, kanaliseerivad ja võimendavad tuuli. Mäed ja platood puutuvad kokku kõrgema jahedama temperatuuriga. Mägede orientatsioon päikesele loob selgelt mikrokliima sellistes piirkondades nagu Alpid, kus terved külad jäävad suurema osa talvehooajast varju.
Topograafia mõjutab vihma ja lumesadu
Mägedel on sademete kujunemisel oluline roll. Topograafilised tõkked, nagu mäed ja künkad, valitsevad tuuled üles ja üle nende nõlvade. Õhu tõustes see ka jahtub. Jahedam õhk suudab hoida vähem veeauru kui soojem õhk. Kui õhk jahtub, on see veeaur sunnitud kondenseeruma, ladestades vihma või lund tuuletuultele. Ameerika Ühendriikide lääneosas asuvad mäed, näiteks Sierra Nevadas, püüavad Vaikse ookeani ääres nende läänepoolsetel külgedel niiskust, kus muidu oleks see takistamatult möödunud. See loob vihmavarjuna tuntud efekti nende tuulepoolsetele (kaitstud) külgedele, kus õhk sisaldab väga vähe niiskust. Enamik maailma suurtest keskmise laiusega kõrbetest asuvad vihmavarjudes.
Topograafia loob eristavaid piirkondlikke tuuli
Mäetõkked tekitavad ja levitavad ka piirkondlikke tuuli, mis on kliima oluline element. Kui tuul langetab allatuule nõlvu, tihendub õhk tihedamaks ja soojaks. Tulemuseks võib olla tugev tuul, näiteks võimsad ja hooajaliselt soojad Chinooki tuuled, mis voolavad mööda Kaljumägede idakülge. Arktika piirkondades tõmmatakse raskusjõu abil jääkihtide äärtelt ülitihe kuiv õhk. Neid jõulisi kiirustavaid tuuli tuntakse katabaatiliste või gravitatsioonituultena. Mäekurud toimivad ka looduslike lehtritena ja suurendavad tuulekiirust. Californias suurendavad need puhkepausid kõrbest puhuvaid Santa Ana tuuli. Topograafia kaudu kitsast avausest sundides puhub tuul tugevamalt ja nendest kohtadest võib leida palju tuuleparke.
Kõrgemad kõrgused ja jahedamad temperatuurid
Maad kõrgematel kõrgustel, näiteks mägedes või platoodel, on looduslikult jahedamad nähtuse tõttu, mida nimetatakse keskkonna aegumiskiiruseks. Esmakordselt uurija ja loodusteadlane Alexander von Humboldt täheldas, et iga 1000 jala kõrguse kasvu korral jahtub õhk 3,5 kraadi Fahrenheiti juures. See on samaväärne reisimisega sadu miile põhja poole ja loob keeruka mägismaakliima, millel on suur mitmekesisus. Ameerika edelas asuvad kõrbed mägede põhjas, mille kõrguse mõju tõttu asuvad suured Ponderosa männimetsad.
Topograafia ja mikrokliima orientatsioon
Nõlvade orientatsioon päikese suhtes mõjutab kliimat sügavalt. Põhjapoolkeral on lõunapoolsed nõlvad päikselisemad ja toetavad täiesti erinevaid ökoloogilisi kooslusi kui põhja poole suunatud nõlvad. Mäe lõunaküljel võivad kevadised olud ilmneda nädalaid või isegi kuid enne selle põhjakülge. Seal, kus on aastaringselt lund või liustikke, hoiab neid põhja- ja läänesuunaliste nõlvade varju. Mägistes piirkondades, nagu näiteks Alpides Euroopas, võivad terved külad talvel kuudeks varju heita, et siis uuesti kevadel tekkida. Sellistes kogukondades on tavaline puhkus, mis tähistab päikese taasilmumist.