Klimatska karta prikazuje varijacije klime na zemljopisnom području. Može pokrivati cijeli planet, jedan kontinent ili manju regiju. Klimatske karte mogu prikazati cjelokupnu klimu prema klasifikacijskom sustavu koji se temelji na prosjeku ili jednom faktoru, kao što su temperatura ili oborine. Također mogu prikazati sezonske varijacije, projicirane buduće klime ili rekonstrukcije prošlih klime.
Različiti sustavi klimatske klasifikacije mogu se koristiti za izradu svjetske klimatske karte koja definira različite klimatske regije, ali najšire korištenu metodu razvio je početkom 1900-ih njemačko-ruski klimatolog Wladimir Koppen. Temelji se na godišnjoj i mjesečnoj prosječnoj temperaturi i oborinama, a rezultirajuća područja usko koreliraju s vegetacijskim zonama. Taj je sustav često modificirao sam Koppen, a kasnije i drugi.
Koppenov sustav dijeli klime u pet glavnih kategorija, označenih velikim slovima od A do E. “A” predstavlja vlažnu tropsku klimu, s visokim temperaturama i velikom količinom oborina tijekom cijele godine; “B” je suha klima, s malim padalinama tijekom cijele godine, podijeljena na tip “S” koji je polusušan i tip “W” koji je arid; “C” je vlažna klima srednje geografske širine; “D” je kontinentalna klima s relativno malim količinama oborina i velikim sezonskim temperaturnim varijacijama, a “E” je polarna klima, s niskim temperaturama tijekom cijele godine. Ponekad se dodaje kategorija “H” koja označava planinsku klimu, što se odnosi na visoke planinske regije kao što su Himalaje.
Drugo, malo slovo dodano je kako bi se stvorile potkategorije na temelju sezonskog obrasca oborina, na primjer “s” označava suhu ljetnu sezonu. Ne primjenjuju se sve ove potkategorije na svaki glavni tip klime. Dodano je treće malo slovo kako bi se neke klimatske kategorije dodatno podijelile prema sezonskim temperaturnim obrascima, na primjer “a” označava vruće ljeto, s prosječnim temperaturama iznad 72°F (22°C). Opet, ne vrijedi sve ovo za svaki tip klime. Sveukupno, ovaj sustav stvara 30 klimatskih tipova koji se mogu ilustrirati različitim bojama na karti klimatskih regija.
Određena godišnja doba mogu se ilustrirati na klimatskoj karti, pokazujući, na primjer, varijabilnost temperature ili količine oborina tijekom godine. Mogu se povući linije koje povezuju točke koje imaju istu vrijednost za dati faktor kako bi se dobila “konturna” karta koja prikazuje visoka i niska područja za ovaj faktor. Na primjer, linije koje povezuju točke jednake temperature nazivaju se izotermama, tako da karta s izotermama može na prvi pogled prikazati varijacije temperature unutar regije ili planeta u cjelini. Niz karata za različita doba godine može ilustrirati sezonske varijacije.
Zabrinutost zbog klimatskih promjena dovela je do stvaranja klimatskih karata koje prikazuju moguće buduće klime. U njima se koriste projekcije temeljene na procijenjenim ukupnim porastima temperature koje bi proizašle iz različitih razina proizvodnje ugljičnog dioksida. Jedna takva karta pokazuje učinke ukupnog porasta globalne temperature od 39.2°F (4°C). Smatra se da bi se temperature više povećavale na kopnu nego na oceanima i da bi porasti bili veći na visokim nego na niskim geografskim širinama. Ove karte također mogu ilustrirati promjenu geografije zbog porasta razine mora.
Moguće je rekonstruirati prošle klime koristeći fosilne i druge dokaze. Na primjer, analiza peludnih zrnaca u drevnim uzorcima tla može ukazati na vrste vegetacije prisutne kada je tlo nastalo, dajući dobar pokazatelj vrste klime prije nekoliko desetaka tisuća godina. Vraćajući se dalje u prošlost, fosilni dokazi biljnih ostataka, primjeri glacijacije — što ukazuje na hladnu klimu — ili erozije vjetrom — što ukazuje na suhu klimu — mogu pružiti informacije o klimi koja seže stotinama milijuna godina unatrag, omogućujući da se klimatske karte iz prošlosti naprave stvorio.
Cak su napravljene i klimatske karte za planet Mars. Mnogo su jednostavnije od karata koje ilustriraju klimu na Zemlji jer nema oceana i padalina. Ipak, informacije o topografiji, albedu, prisutnosti leda i dokazi o brzini i smjeru vjetra, u kombinaciji sa zemljopisnom širinom, omogućili su izradu prilično detaljne klimatske karte površine Marsa.