Das Klima Kaliforniens variiert je nach Breitengrad, Höhenlage und Küstennähe stark von Wüste bis alpin. Die meisten Küsten- und Südteile des Staates haben ein Mittelmeerklima mit etwas regnerischen Wintern und trockenen Sommern. Die Wüsten im Süden des Staates haben sehr heiße Sommer und milde Winter. Teile des Südens haben ein semi-arides Steppenklima, zum Beispiel San Diego.

Nach den Durchschnittswerten der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) für den Zeitraum 1981-2010 ist Kalifornien mit einer Jahresdurchschnittstemperatur von 14,7 °C (58,4 °F) der 13. wärmste Bundesstaat der Vereinigten Staaten.