Ένας κλιματικός χάρτης απεικονίζει τις διακυμάνσεις του κλίματος σε μια γεωγραφική περιοχή. Μπορεί να καλύπτει ολόκληρο τον πλανήτη, μια ενιαία ήπειρο ή μια μικρότερη περιοχή. Οι κλιματικοί χάρτες μπορεί να δείχνουν το συνολικό κλίμα σύμφωνα με ένα σύστημα ταξινόμησης που βασίζεται σε μέσους όρους ή σε έναν μόνο παράγοντα, όπως η θερμοκρασία ή η βροχόπτωση. Μπορούν επίσης να εμφανίζουν εποχιακές παραλλαγές, προβλεπόμενα μελλοντικά κλίματα ή ανακατασκευές προηγούμενων κλιμάτων.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορα συστήματα ταξινόμησης του κλίματος για την παραγωγή ενός παγκόσμιου κλιματικού χάρτη που καθορίζει διακριτές κλιματικές περιοχές, αλλά η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος αναπτύχθηκε στις αρχές του 1900 από τον Γερμανο-Ρώσο κλιματολόγο Wladimir Koppen. Βασίζεται στην ετήσια και μηνιαία μέση θερμοκρασία και βροχόπτωση και οι περιοχές που προκύπτουν συσχετίζονται στενά με τις ζώνες βλάστησης. Αυτό το σύστημα τροποποιήθηκε συχνά από τον ίδιο τον Koppen και, αργότερα, από άλλους.
Το σύστημα Koppen χωρίζει τα κλίματα σε πέντε κύριες κατηγορίες, που υποδηλώνονται με κεφαλαία γράμματα A έως E. Το “A” αντιπροσωπεύει ένα υγρό τροπικό κλίμα, με υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές βροχοπτώσεις καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Το «Β» είναι ένα ξηρό κλίμα, με χαμηλές βροχοπτώσεις καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, υποδιαιρούμενο στον τύπο «S» που είναι ημίξηρο και στον τύπο «W» που είναι άνυδρο. Το “C” είναι ένα υγρό κλίμα μεσαίου γεωγραφικού πλάτους. Το “D” είναι ένα ηπειρωτικό κλίμα με σχετικά χαμηλές βροχοπτώσεις και μεγάλες εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και το “E” είναι ένα πολικό κλίμα, με χαμηλές θερμοκρασίες καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Μερικές φορές μια κατηγορία «H» προστίθεται για να υποδηλώσει ένα ορεινό κλίμα, το οποίο ισχύει για περιοχές με ψηλά ορεινά όπως τα Ιμαλάια.
Ένα δεύτερο, πεζό, γράμμα προστέθηκε για τη δημιουργία υποκατηγοριών με βάση το εποχικό μοτίβο της βροχόπτωσης, για παράδειγμα το “s” υποδηλώνει μια ξηρή καλοκαιρινή περίοδο. Δεν ισχύουν όλες αυτές οι υποκατηγορίες για κάθε κύριο τύπο κλίματος. Ένα τρίτο πεζό γράμμα προστέθηκε για να υποδιαιρεθούν περαιτέρω ορισμένες κατηγορίες κλίματος σύμφωνα με εποχιακά μοτίβα θερμοκρασίας, για παράδειγμα το “a” υποδηλώνει ένα ζεστό καλοκαίρι, με μέσες θερμοκρασίες πάνω από 72°F (22°C). Και πάλι, δεν ισχύουν όλα αυτά για κάθε τύπο κλίματος. Συνολικά, αυτό το σύστημα δημιουργεί 30 τύπους κλίματος που μπορούν να απεικονιστούν με διαφορετικά χρώματα σε έναν χάρτη κλιματικών περιοχών.
Συγκεκριμένες εποχές μπορούν να απεικονιστούν σε έναν κλιματικό χάρτη, δείχνοντας, για παράδειγμα, τη μεταβλητότητα στη θερμοκρασία ή τη βροχόπτωση κατά τη διάρκεια του έτους. Μπορούν να σχεδιαστούν γραμμές που συνδέουν σημεία που έχουν την ίδια τιμή για έναν δεδομένο παράγοντα για να δημιουργήσουν έναν χάρτη «περιγράμματος» που δείχνει υψηλές και χαμηλές περιοχές για αυτόν τον παράγοντα. Για παράδειγμα, οι γραμμές που συνδέουν σημεία ίσης θερμοκρασίας ονομάζονται ισόθερμες, επομένως ένας χάρτης με ισόθερμες μπορεί να δείξει με μια ματιά τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας εντός μιας περιοχής ή του πλανήτη συνολικά. Μια σειρά χαρτών για διαφορετικές εποχές του χρόνου μπορεί να απεικονίσει εποχιακές παραλλαγές.
Η ανησυχία για την κλιματική αλλαγή έχει οδηγήσει στη δημιουργία κλιματικών χαρτών που δείχνουν πιθανά μελλοντικά κλίματα. Αυτές χρησιμοποιούν προβολές με βάση τις εκτιμώμενες συνολικές αυξήσεις θερμοκρασίας που θα προκύψουν από διάφορα επίπεδα παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα. Ένας τέτοιος χάρτης δείχνει τα αποτελέσματα μιας συνολικής αύξησης της παγκόσμιας θερμοκρασίας κατά 39.2°F (4°C). Θεωρείται ότι οι θερμοκρασίες θα αυξάνονταν περισσότερο στην ξηρά παρά στους ωκεανούς και ότι οι αυξήσεις θα ήταν μεγαλύτερες σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη παρά σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη. Αυτοί οι χάρτες μπορούν επίσης να απεικονίσουν την αλλαγή της γεωγραφίας λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας.
Είναι δυνατό να ανακατασκευαστούν παλαιότερα κλίματα χρησιμοποιώντας απολιθώματα και άλλα στοιχεία. Για παράδειγμα, η ανάλυση των κόκκων γύρης σε αρχαία δείγματα εδάφους μπορεί να υποδείξει τους τύπους βλάστησης που υπήρχαν κατά το σχηματισμό του εδάφους, δίνοντας μια καλή ένδειξη του τύπου του κλίματος έως και πριν από μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Πηγαίνοντας πιο πίσω στο παρελθόν, απολιθώματα υπολειμμάτων φυτών, παραδείγματα παγετώνων — που υποδεικνύουν ψυχρό κλίμα — ή αιολική διάβρωση — υποδεικνύοντας ξηρό κλίμα — μπορούν να παρέχουν πληροφορίες για κλίματα που χρονολογούνται εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πίσω, επιτρέποντας στους προηγούμενους κλιματικούς χάρτες δημιουργήθηκε.
Έχουν δημιουργηθεί ακόμη και κλιματικοί χάρτες για τον πλανήτη Άρη. Είναι πολύ πιο απλοί από τους χάρτες που απεικονίζουν το κλίμα της Γης, καθώς δεν υπάρχουν ωκεανοί και βροχόπτωση. Ωστόσο, οι πληροφορίες για την τοπογραφία, το albedo, την παρουσία πάγου και στοιχεία της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου, σε συνδυασμό με το γεωγραφικό πλάτος, επέτρεψαν την παραγωγή ενός αρκετά λεπτομερούς κλιματικού χάρτη της επιφάνειας του Άρη.