Khí hậu Hà Nội mang đặc trưng nhiệt đới gió mùa ẩm, phân hóa rõ rệt thành bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông. Điểm nhấn là sự chênh lệch nền nhiệt và lượng mưa theo mùa, kèm độ ẩm cao quanh năm, tác động trực tiếp đến nhịp sinh hoạt và sản xuất.
Khí hậu Hà Nội phân thành 4 mùa rõ rệt

Hà Nội chia khí hậu thành 4 mùa với mốc chuyển giao cố định: xuân (tháng 2–4), hạ (tháng 5–8), thu (tháng 9–11) và đông (tháng 12–1 năm sau). Mỗi giai đoạn mang đặc trưng riêng về nền nhiệt, lượng mưa và hướng gió, tạo nên nhịp điệu khí hậu đặc thù của miền Bắc.
Khí hậu Hà Nội vào mùa xuân và mùa hè

Mùa xuân (tháng 2–4) có nền nhiệt 15–25°C, độ ẩm ~80% và mưa phùn se lạnh. Đặc trưng nổi bật là hiện tượng nồm ẩm, khiến không khí ngột ngạt. Mùa hè (tháng 5–8) chuyển sang nắng nóng gay gắt, nhiệt độ trung bình 32°C, có lúc chạm mốc 40°C. Độ ẩm cao kết hợp mây dày đặc, kèm mưa rào và dông chiều tối (lượng mưa trung bình ~210 mm/tháng), thường gây ngập úng cục bộ. Sự chênh lệch nhiệt độ và ẩm độ giữa hai mùa là nguyên nhân chính gây các bệnh hô hấp và sốc nhiệt.
Khí hậu Hà Nội vào mùa thu và mùa đông

Mùa thu (tháng 9–11) là giai đoạn chuyển giao khô ráo, nhiệt độ 17–32°C, lượng mưa tụt xuống 64–116 mm. Độ ẩm giảm mạnh (~31%), tạo cảm giác thoáng đãng. Mùa đông (tháng 12–1) chịu tác động trực tiếp của gió mùa Đông Bắc, nền nhiệt tụt 14–20°C, có thể dưới 10°C vào ban đêm. Lượng mưa rất thấp (~14 mm/tháng), không khí khô hanh. Sương mù dày đặc vào sáng sớm là đặc trưng thường nhật, kèm theo hiện tượng nghịch nhiệt gây tích tụ bụi mịn PM2.5.