Mặc dù nền khí hậu chung không có sự khác biệt lớn giữa các khu vực, nhưng sự biểu hiện của nó không giống nhau theo chiều nằm ngang và theo chiều thẳng đứng. Dãy núi cao Hoàng Liên Sơn chạy dài liền một khối theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đóng vai trò của một bức trường thành ngăn không cho gió mùa đông (hướng đông bắc - tây nam) vượt qua để vào lãnh thổ Tây Bắc mà không bị suy yếu nhiều, trái với vùng Đông bắc có hệ thống các vòng cung mở rộng theo hình quạt làm cho các đợt sóng lạnh có thể theo đó mà xuống đến tận đồng bằng sông Hồng và xa hơn nữa về phía nam. Vì vậy, trừ khi do ảnh hưởng của độ cao, nền khí hậụ Tây Bắc nói chung ấm hơn Đông Bắc, chênh lệch có thể đến 2-3 OC. Ở miền núi, hướng phơi của sườn đóng một vai trò quan trọng trong chế độ nhiệt – ẩm, sườn đón gió (sườn đông) tiếp nhận những lượng mưa lớn trong khi sườn tây tạo điều kiện cho gió "phơn" (hay quen được gọi là "gió lào") được hình thành khi thổi xuống các thung lũng, rõ nhất là ở Tây Bắc. Nhìn chung, trong điều kiện của trung du và miền núi, việc nghiên cứu khí hậu là rất quan trọng vì sự biến dạng của khí hậu xảy ra trên từng khu vực nhỏ. Những biến cố khí hậu ở miền núi mang tính chất cực đoan, nhất là trong điều kiện lớp phủ rừng bị suy giảm, và lớp phủ thổ nhưỡng bị thoái hoá. Mưa lớn và tập trung gây ra lũ nhưng kết hợp với một số điều kiện thì xuất hiện lũ quét; hạn vào mùa khô thường xảy ra nhưng có khi hạn hán kéo dài ngoài sức chịu đựng của cây cối.