指一年中气温高低的周期性变化。地球上绝大部分地区，在一年中月平均气温有一个最高值和一个最低值。由于地面储存热量的原因，使气温最高和最低值出现的时间不是在太阳辐射最强和最弱的那一天，也不在那一天所在的月份，而是比那一天要落后1—2个月。海洋上落后较多，陆地上落后较少(由于水体比热较大)。就北半球的中、高纬度来说，内陆最高月平均气温为7月，最低月平均气温为1月；海洋上分别为8月和2月。

一般情况下，一年中，南北半球的气温变化正好相反。如果北半球是冬季，那么南半球一般会是夏季。北半球的气温年变化一般为“先暑后寒”，南半球则为“先寒后暑”。另外，热带地区和寒带地区的气温年变化不大，而温带地区则是四季分明。