Het klimaat van Californië varieert sterk van woestijn tot alpine, afhankelijk van de breedtegraad, de hoogte en de nabijheid van de kust. De meeste kustgebieden en zuidelijke delen van de staat hebben een mediterraan klimaat met enigszins regenachtige winters en droge zomers. De woestijnen in het zuiden van de staat hebben zeer hete zomers en milde winters. Delen van het zuiden hebben een semi-aride/steppeklimaat, bijvoorbeeld San Diego.

Volgens de gemiddelden van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) van 1981-2010 is Californië de 13e warmste staat in de Verenigde Staten met een gemiddelde jaartemperatuur van 14,7 °C.