Il clima della California varia ampiamente da desertico ad alpino a seconda della latitudine, dell'elevazione e di quanto la zona sia vicina alla costa. La maggior parte delle parti costiere e meridionali dello stato hanno un clima mediterraneo con inverni un po' piovosi ed estati secche. I deserti nel sud dello stato hanno estati molto calde e inverni miti. Alcune parti del sud hanno un clima semi-arido/steppico, per esempio San Diego.

Secondo le medie della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) dal 1981-2010, la California è il 13° stato più caldo degli Stati Uniti con una temperatura media annuale di 58,4 °F (14,7 °C)