El clima de Canarias se encuentra influido, especialmente, por las altas presiones del anticiclón de las Azores que actúa como generador y emisor de vientos de componente noreste, denominados alisios.
La gran Caldera de Las Cañadas del Teide, depresión de unos 17 km de diámetro, está limitada al noreste, este y sur por abruptas zonas escarpadas de hasta 700 m de desnivel, y sobre ella se asienta la montaña del Teide. Por ello, casi toda la superficie del parque nacional se encuentra por encima de los 2.000 metros de altitud y está exenta, en cualquier época del año, de la influencia de la humedad que aportan los vientos alisios; la escasez de precipitaciones le confieren una aridez difícilmente comparable a otras áreas de montaña, con grandes oscilaciones térmicas, vientos fuertes y elevada insolación.
En invierno, el anticiclón se sitúa próximo a las islas, provoca mayor estabilidad y la acción del alisio se atenúa. En cambio, en verano, el anticiclón se aleja hacia el norte y origina un soplo constante de los alisios cargados de humedad tomada del mar que topan con la vertiente norte de las islas dando lugar a una zona de nieblas, el famoso «mar de nubes”, que deja su influencia entre los 800 y los 1.600 m de altitud, cuya humedad favorece especialmente el desarrollo de la vegetación. Por encima de esa altitud, el aire es seco y cálido, que condiciona la marcada sequedad de la zona afectada por esta capa de aire.
La Caldera de Las Cañadas recibe precipitaciones muy irregulares, se puede superar los 800 mm o no alcanzar los 50 mm. El invierno registra el 50% del total de las precipitaciones y suele nevar unos 10 días al año, generalmente en enero y febrero, y en menor medida durante marzo y diciembre. La nieve supone, aproximadamente, el 32% de la precipitación total.
Las notables variaciones térmicas entre meses, dentro de cada mes e incluso diarias confieren a la Caldera de Las Cañadas su mayor peculiaridad. Es relativamente frecuente que la diferencia térmica entre el día y la noche oscile entre 10°C y 20° C, según datos de la estación meteorológica Jardín de ElPortillo. Pero dentro de Las Cañadas aparecen pequeños microclimas, así las temperaturas de la zona del Parador, Base del Teide y Cañada de la Grieta, generalmente son más frías, y en la zona de Boca Tauce, suelen ser más cálidas.
Uno de los parámetros que mejor definen al parque es su baja humedad relativa en cualquier época del año, por debajo del 50%. Los días de niebla, lluvia o nieve superan estos niveles, pero en cuanto cesa la precipitación, nuevamente la humedad del aire vuelve a bajar de forma rápida.
La insolación, horas efectivas de sol, es una de las más altas de España debido al alto número de días despejados y a la ubicación, en la latitud 30o, de la isla; aquí los días son más largos, con una media de 7 horas diarias de sol, que representan 3.000 horas de sol anuales.
La Caldera de Las Cañadas es una zona más o menos abrigada de los vientos por la disposición de las paredes del anfiteatro que cuenta con tramos de 600 m de desnivel, pero a mayor altitud los vientos suelen ser fuertes y racheados.