横断山脉在气候上受高空西风环流、印度洋和太平洋季风环流的影响，冬干夏雨，干湿季非常明显。一般5月中旬至10月中旬为湿季，降水量占全年的85%以上，不少地区超过90%，且主要集中于6、7、8三个月。从10月中旬至～次年5月中旬为干季，降雨少，日照长，蒸发大，空气干燥。
横断山脉的气候有明显的垂直变化，高原处年均温14～16℃，最冷月6～9℃，谷地处年均温可达20℃以上。南北走向的山体屏障了西部水汽的进入，如高黎贡山东坡保山，年降水量903毫米，年均相对湿度70%，西坡龙陵年降水量2595毫米，年均相对湿度83%。
横断山脉的植被和土壤依气候、地势而变，从东南到西北，可划分为：1.边缘热带季雨林——红壤带。2.亚热带常绿阔叶林——红壤黄壤带。3.暖温带、温带针阔叶林——褐色土、棕壤带。4.寒温带亚高山森林草甸——暗棕壤和亚高山草甸土带。“十里不同天”就是说在垂直方向上不同高度的气候类型也不同。气候类型的不同了造就了所谓的“一山有四季”。
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