Ямало-Ненецкий автономный округ располагается в середине северной части Евразии. Высокоширотное расположение его территории, значительная удаленность от теплых воздушных и водных масс Атлантического и Тихого океанов, равнинный рельеф, открытый для вторжения воздушных масс с Арктики в летнее время и переохлажденных континентальных масс зимой, определяют суровость климата.
На формирование климата влияют многолетняя мерзлота, близость холодного Карского моря, глубоко впадающие в сушу морские заливы, обилие болот, озёр и рек. Не меньшее влияние оказывает азиатский континент, что проявляется в хорошо выраженных зимнее-летних особенностях трансформации воздушных масс и возрастания континентальности климата с северо-запада на восток. Протяженная зима, короткое прохладное лето, сильные ветра, незначительная мощность снежного покрова – все это способствует промерзанию почвы на большую глубину. Средняя температура воздуха – отрицательная, а на Крайнем Севере ниже – 10 градусов. Зима холодная, длится около 8 месяцев. Лето короткое, умеренно прохладное. Наиболее теплый месяц на юге – июль, на севере – конец августа, в это время температура может подняться до + 30 на всей территории. Самым холодным месяцем является январь, причем самые низкие температуры наблюдаются на юго-востоке округа с удалением от моря и увеличением континентальности климата. Характерной чертой для территории округа является преобладание циклонического типа погоды в течение всего года, и особенно в переходные сезоны и в начале зимы. В связи с этим с декабря по февраль, а также в августе-сентябре наблюдаются туманы. Довольно часты магнитные бури, в зимнее время они нередко сопровождаются полярным сиянием.
Территория Ямало-Ненецкого автономного округа располагается в основном в трех климатических зонах:
Зона арктической тундры охватывает острова, северную часть Ямальского и Гыданского полуостровов. Климат здесь характеризуется особенно резкими изменениями в течение года, длительной, холодной и суровой зимой с сильными бурями и частыми метелями; самая низкая температура -59 С. Осадков зимой выпадает мало; снежный покров не превышает 40 сантиметров. Весна наступает медленно, температура воздуха поднимается выше нуля лишь в июне. Из-за частых туманов погода держится в основном пасмурная. За лето почва оттаивает всего на 40-50 сантиметров. Осенью пасмурно и ветрено; оттепели иногда продолжаются до ноября, но в основном уже в сентябре температура ниже нуля.
Субарктическая зона (зона тундры) занимает южные части Ямальского и Гыданского полуостровов, спускаясь к Северному полярному кругу. Климат континентальный: осадки в виде дождей, лето до 68 дней.
Климат северной (таежной) полосы Западно-Сибирской низменности характеризуется более резкой континентальностью: средняя температура выше, снежный покров достигает 60-80 сантиметров и лежит с половины октября до середины мая; лето довольно теплое и влажное до 100 дней; много осадков.