Tundraøkosystemer er kjent for sitt kalde klima. Det er også tørt og forblåst. Noen ganger kan vinden være så sterk som opptil 30 m/s. En av grunnene til at det blåser så mye mangelen på trær. I andre økosystemer der det vokser trær, kan trærne hjelpe til med å ta av for vinden. Men på tundraene er det ingen trær som kan dempe vinden. Klimaet er i tillegg så tørt at dette økosystemet er nesten som en ørken. Det er nesten ikke nedbør i det hele tatt på tundraen – i løpet av et år kommer det rundt 150 til 250 mm nedbør totalt.

På tundraen er det ofte veldig kaldt om vinteren. Det kan være helt ned mot – 45 °C. Om sommeren er det også kjølig, og det blir sjelden varmere enn 10 °C. I Arktis og Antarktis er vintrene på tundraen lange, og varer opptil ti måneder. Somrene kan være så korte som bare seks til ti uker.