Ніде на Землі не спостерігається такої стабільності низьких температур протягом усього року і ніде не зареєстровані настільки низькі температури, як на Антарктичному материку. Велику роль у формуванні клімату не тільки самої Антарктиди, але і більшої частини південної півкулі відіграє материкове заледеніння, що представляє собою найбільше у світі джерело холоду. Крижана поверхня Антарктиди має величезну здатність відбивати сонячні промені. Протягом довгого полярного дня сумарна радіація над материком наближається до екваторіального, але 90% її відбивається назад в атмосферу. Узимку протягом декількох місяців над внутрішніми районами Антарктиди панує полярна ніч. Усе це обумовлює різко негативний радіаційний баланс материка.

Сусідство крижаного масиву з відносно теплими океанічними басейнами створює в південній півкулі умови для посиленої циркуляції атмосфери протягом усього року. Над льодовиковим покривом Антарктиди існує Антарктичний максимум, пов'язаний з постійним і сильним охолодженням повітря над поверхнею льоду. Маси холодного повітря стікають з високих центральних плато, утворюючи найсильніші південно-східні стокові вітри на окраїнах материка. Уздовж краю максимуму переважають слабкі східні вітри. Над океанами навколо материка існує зона низького тиску і циклонічної діяльності з перевагою постійних західних вітрів. На порівняно невеликих висотах над Антарктичним максимумом існує навколополярна депресія, а над циклонічним кільцем, де переважають висхідні потоки повітря, утворюється висотний максимум. Такий розподіл тиску у верхніх шарах атмосфери обумовлює приплив теплого і вологого повітря з океану на материк і є причиною випадання опадів, що живлять льодовик.

Над навколишніми від Антарктиди водяними басейнами майже завжди панують низька хмарність, тумани, сильні вітри і снігопади. У внутрішніх частинах Антарктичного материка, особливо в його східному секторі, улітку переважає ясна і сонячна погода з дуже низькою температурою, але ще більш низькі температури в зимовий час. Радянськими дослідниками на станції Восток була зареєстрована температура —88,3°С. На станції Піонерська, що діяла в період МГГ, середня липнева температура складала —50°С, середня серпнева — 52°С. Є місця із середньою липневою температурою —60, — 70°С, а січневою нижче —20°С. У літню пору на материку підвищення температури на 3— 4°С вище 0°С бувають пов'язані з ясною погодою, тому що в цей час дуже сильна інсоляція. Якщо окраїни материка влітку попадають під вплив циклонічної діяльності, це завжди супроводжується похолоданням і випаданням снігу. У цілому океанічне кільце в літню пору набагато холодніше, ніж окраїнні частини материка, а узимку тепліші.

Частота і швидкість вітрів на окраїнах материка і над океаном дуже великі. Швидкість стокових вітрів нерідко досягає 30—50 м/с, а при окремих поривах — до 90 м/с. У деяких районах антарктичного узбережжя вітри, що приймають характер сніжних бур, винятково часті. Є місця, де буває до 340 днів у році з бурями. Вітри володіють великою руйнівною силою. Вони нерідко зривають з місця і відкидають на великі відстані важкі вантажі, роблять зовсім неможливим піше пересування. Сухий сніг з сильними вітрами, перепилює товсті канати і до блиску відполіровує металеві предмети.

Для антарктичних оазисів характерні умови сухої і холодної пустелі. Влітку в зв'язку з прогріванням поверхні, вільної від снігу і льоду, температура на висоті декількох десятків сантиметрів над землею буває досить висока. На скелях селища Мирного в січні спостерігалася температура біля +30°С. Але вже на висоті 1,5—2 м вона лише деяким вище, ніж над поверхнею сусідніх льодів. У літню пору вдень над оазисами виникають висхідні струми повітря й утвориться купчаста хмарність. зі сторони льодовиків відбувається приплив повітря у виді спадних сухих вітрів типу фена. Повітря стає сухим, створюються умови для сильного випару і иссушения поверхні. Узимку поверхня оазисів покривається снігом.

Кліматичні умови субантарктичних островів не настільки суворі, як умови самого материка. Але і там панують сильні, сягаючі іноді 75 м/с західні вітри («шалені п'ятидесяті широти»), випадає багато опадів у виді снігу і дощів, що мрячать, і літні температури рідко перевищують +10 С. Зимові температури близько 0°С.

Текучих вод в Антарктиці майже немає. Маються тільки подледниковые потоки, що місцями впадають у море. По окраїнах материка влітку можна зустріти водойми зі стоячою водою. В оазисах є солоні і прісні озера, найчастіше безстічні, а іноді зі стоком у море. Температура води в озерах оазисів улітку буває набагато вище температури повітря, узимку всі озера замерзають. Залишки крижаного, покриву на поверхні води і навколо водойм часто зберігаються протягом усього літа. Деякі дрібні озера виникають тільки в період танення снігів в оазисах, потім під впливом сильного літнього випару вони пересыхают, залишаючи выцветы солей на поверхні ґрунту.