Baš kao što sama klima obuhvaća mnoge elemente, uključujući temperaturu, oborine i uvjete vjetra, i Klimatski sustav uključuje pet osnovnih komponenata: atmosferu, hidrosferu, kriosferu, litosferu i biosfera. Te ključne komponente nisu pasivne i ne djeluju same. Umjesto toga, Zemljinom klimom upravlja zamršena i dinamična interakcija između ovih pet komponenata.
Atmosfera
Atmosfera je u osnovi zrak koji obavija Zemljinu površinu. Mjereno u volumenu, suhi zrak u atmosferi sadrži 78,08 posto dušika, 20,95 posto kisika, 0,93 posto argona i 0,038 posto ugljičnog dioksida. Iako niti jedna konkretna granica ne definira atmosferu, ona ne vrši nikakve vidljive učinke na klimu nakon otprilike 75 milja iznad Zemljine površine. Od svih pet komponenata klime, atmosfera je najdinamičnija i najpromjenjivija. Na primjer, zagrijavanje i hlađenje zraka stvara struje vjetra koje prenose vodenu paru i premještaju toplinu s jednog dijela Zemlje na drugi.
Hidrosfera
Slatke i slane vode zemlje, uključujući jezera, rijeke, podzemne vode i oceane, čine hidrosferu. Na ocean otpada oko 70 posto površine planeta. Vode hidrosfere pohranjuju i prenose energiju, razgrađuju minerale, pohranjuju ugljični dioksid i, posebno u slučaju oceana, zadržavaju ogromnu količinu topline. Kako ova toplina pomaže u sprječavanju drastičnih promjena temperature, oceani služe kao planetarni regulatori klime.
Krosrosfera
Kriosfera je led na površini zemlje. To uključuje ledene pokrivače, ledenjake, permafrost, morski led i snježni pokrivač. Osim što čuva velike količine vode, led u kriosferi reflektira i sunčevo zračenje natrag u svemir. Možda najvažnije, kriosfera doprinosi dubokoj cirkulaciji vode oceana. Kako se velike količine leda nakupljaju i tope, taj proces uzrokuje promjene u razini mora.
Litosfera
Litosfera je čvrsta zemlja Zemlje. Kao najudaljenija ljuska planeta, litosfera uključuje tla, ravnice, planine i sve što je s njima geološki povezano. U usporedbi s druge četiri komponente, litosfera vrši relativno mali utjecaj na klimu, iako Sastav zemlje i tla utječe na to kako se zračenje sunca apsorbira ili odbija natrag u atmosfera. Uz to, tekstura litosfere utječe na utjecaj vjetra dok putuje zemljinom površinom. Na primjer, površinska tekstura zemlje stvara pustinje s kišnim sjenama.
Biosfera
Sve žive biljke i životinje na zemlji čine biosferu, uključujući morske i kopnene organizme. Živa bića imaju ogroman utjecaj na usvajanje i ispuštanje stakleničkih plinova. Zemljine biljke pohranjuju značajne količine ugljičnog dioksida, što ih čini ključnim igračima u ugljikovom ciklusu. Biosfera također utječe na klimu planeta površinskim albedom ili refleksijom svjetlosti. Tekstura rasta biljaka u biosferi velikih razmjera utječe na proces prijenosa vode s kopna u atmosferu, baš kao što utječe na put vjetra. Velike šume pridonose stvaranju vlastite lokalne klime.
