La fel cum clima în sine cuprinde multe elemente, inclusiv temperatura, precipitațiile și condițiile de vânt, sistemul climatic include cinci componente de bază: atmosfera, hidrosfera, criosfera, litosfera și biosferă. Aceste componente esențiale nu sunt pasive și nu funcționează singure. Mai degrabă, clima Pământului este guvernată de o interacțiune complicată și dinamică între aceste cinci componente.
Atmosfera
Atmosfera este în esență aerul care înconjoară suprafața Pământului. Măsurat în volum, aerul uscat al atmosferei conține 78,08% azot, 20,95% oxigen, 0,93% argon și 0,038% dioxid de carbon. Deși nici o graniță concretă nu definește atmosfera, aceasta nu exercită efecte vizibile asupra climei după aproximativ 75 de mile deasupra suprafeței Pământului. Dintre toate cele cinci componente ale climei, atmosfera este cea mai dinamică și schimbătoare. De exemplu, încălzirea și răcirea aerului creează curenți de vânt care transportă vapori de apă și mută căldura dintr-o parte a Pământului în alta.
Hidrosferă
Apele dulci și sărate ale pământului, inclusiv lacurile, râurile, apele subterane și oceanele, alcătuiesc hidrosfera. Oceanul reprezintă aproximativ 70% din suprafața planetei. Apele hidrosferei depozitează și transportă energie, descompun mineralele, depozitează dioxid de carbon și, mai ales în cazul oceanelor, păstrează o cantitate masivă de căldură. Deoarece această căldură ajută la prevenirea schimbărilor drastice de temperatură, oceanele servesc drept regulatori climatici ai planetei.
Cyrosphere
Criosfera este gheața de pe suprafața pământului. Aceasta include straturi de gheață, ghețari, permafrost, gheață de mare și stratul de zăpadă. Pe lângă stocarea unor cantități mari de apă, gheața criosferei reflectă radiația solară înapoi în spațiu. Poate cel mai important, criosfera contribuie la circulația profundă a apei oceanului. Pe măsură ce se acumulează și se topesc volume mari de gheață, procesul determină variații ale nivelului mării.
Litosferă
Litosfera este pământul solid al Pământului. Fiind învelișul cel mai exterior al planetei, litosfera include soluri, câmpii, munți și orice este legat geologic de acestea. În comparație cu celelalte patru componente, litosfera exercită o influență relativ mică asupra climei, deși compoziția terenului și a solului afectează modul în care radiațiile solare sunt fie absorbite, fie reflectate înapoi în atmosfera. În plus, textura litosferei afectează impactul vântului în timp ce acesta se deplasează peste suprafața pământului. Textura suprafeței pământului, de exemplu, creează deșerturi de umbră de ploaie.
Biosferă
Toate plantele și animalele vii de pe pământ compun biosfera, inclusiv organismele marine și terestre. Creaturile vii exercită o influență uriașă asupra absorbției și eliberării gazelor cu efect de seră. Plantele Pământului stochează cantități semnificative de dioxid de carbon, devenind astfel jucători cheie în ciclul carbonului. Biosfera afectează și clima planetei prin albedo de suprafață sau prin reflexia luminii. Textura pe scară largă a creșterii plantelor în biosferă influențează procesul de transfer al apei de pe uscat în atmosferă, la fel cum influențează călătoria vântului. Pădurile mari contribuie la crearea propriilor climaturi locale.
