Климатические условия Кавказа отличаются ярко выраженной пестротой, что в основном предопределяется его расположением на перешейке между Черным и Каспийским морями, а также особенностями горного расчлененного рельефа, где отмечается сочетание высокогорий, среднегорий, плато и межгорных впадин, выходящих к побережьям Черного и Каспийского морей.
Радиационные процессы существенно различаются на равнинах подножий и в прилегающих горах Кавказа. На предгорных равнинах и в межгорных котловинах, лежащих на высоте до 200—300 м, годовой радиационный баланс земной поверхности составляет около 2200—2500 МДж/м2, что обычно не превышает 46—48 % поступающей суммарной солнечной радиации. С поднятием в горы его величина постепенно уменьшается и на уровне снеговой линии приближается к нулю. Выше радиационный баланс имеет отрицательное значение. Через Большой Кавказ проходит граница между умеренным и субтропическим климатическими поясами. Стена горных хребтов делает эту границу достаточно четкой. Северный склон Большого Кавказа и высокогорные районы относятся к умеренному поясу, южный его склон - к субтропическому. Влияние горной преграды Большого Кавказа на климатические условия ощутимо сказывается в зимнее время, когда холодные умеренные, а иногда и арктические воздушные массы достигают Большого Кавказа, но не в состоянии перевалить через него в Закавказье. Лишь в исключительных случаях холодный воздух обходит или переваливает через северо-западную и юго-восточную пониженные части Большого Кавказа и распространяется на низменные территории Закавказья, вызывая кратковременное резкое падение температуры воздуха до —13 °С на Колхидокой и до —15 °С на Ленкоранской низменности.
В Закавказье зимой господствует континентальный воздух местного происхождения, температура которого существенно понижается с поднятием вверх по склонам. Временами на территорию вторгаются относительно теплые воздушные массы из Малой Азии, со стороны Черного и в меньшей мере с Каспийского моря.
Над поверхностью Черного и Каспийского морей циркулирует преимущественно континентальный воздух, который в нижнем слое дополнительно увлажняется, его температура летом несколько понижается, а в холодное время года повышается. Поступая в прибрежные районы Кавказа, этот воздух оказывает ограниченное влияние на гидротермический режим. В связи с господствующим западно-восточным переносом воздушных масс влияние Черного моря на климат Кавказа более значительно, чем Каспийского.
Средняя температура января у северного подножия Большого Кавказа в причерноморском и прикаспийском районах около О °С, на междуречье Кубани и Терека несколько ниже —4 °С, на Кура-Араксиыской низменности доходит до 3 °С, а на Колхидской - до 5 °С.
Летом температурные различия у северного подножия Большого Кавказа-и в межгорных котловинах Закавказья сглаживаются. Близ северной окраины Кавказа континентальные умеренные воздушные массы хорошо прогреваются и по своим свойствам приближаются к континентальным тропическим, господствующим в Закавказье летом. При этом в западные районы Кавказа в это время нередко вторгаются морские воздушные массы, что способствует выпадению осадков и вызывает некоторое понижение температуры воздуха. В результате средняя температура июля в предгорьях повышается с запада на восток у северного подножия Большого Кавказа от 23 до 25 °С, а в Закавказье — от 23—24 (Колхидская низменность) до 25—28 °С (Кура-Араксинс-кая низменность).
С поднятием в горы температура воздуха повсеместно понижается. Выше верхней границы леса средняя температура января падает примерно до —8 °С, а в июле обычно не превышает 10 °С.
Сумма температур воздуха выше 10 °С достигает у северного подножия Большого Кавказа 3300°, а на низменностях Закавказья и во впадине по среднему Араксу доходит до 4000—4800°. Такие ресурсы тепла позволяют возделывать в Закавказье субтропические культуры.
Горный барьер Большого Кавказа активизирует деятельность атмосферных фронтов, что приводит к увеличению осадков, особенно на наветренных западных склонах хребтов. В распределении осадков отмечаются резкие различия между западными и восточными районами Кавказа. В северных предгорьях на западе Большого Кавказа выпадает за год 600—700 мм, а на востоке, близ Махачкалы, лишь 500 мм осадков. В то же время испаряемость здесь повсеместно больше 800 мм. На Колхидской низменности годовое количество осадков доходит до 1600—2400 мм, что превышает величину испаряемости почти в 2 раза. На востоке Кура-Араксинской низменности сумма осадков снижается примерно до 300 мм и составляет около 30 % годовой испаряемости. Особенно много осадков выпадает на горных склонах, обращенных в сторону Колхидской низменности, на высоте 2000— 3000 м. В частности, западные склоны хребтов Малого Кавказа близ г. Батуми за год получают до 4500 мм осадков.
Климатические условия в высокогорьях Большого Кавказа предопределяют развитие современного оледенения. Ледники занимают 1424 м2, при этом около 70 % их приходится на северный склон и примерно 30. % - на южный. Высота снеговой границы повышается с запада на восток от 2800 до 3900 м по мере усиления континентальности климата. Преобладающая часть ледников лежит в центральной части Большого Кавказа, между Эльбрусом и Казбеком. Самый мощный узел оледенения — вулканический конус Эльбруса, где от сплошного фирнового поля радиально расходятся многочисленные ледники.
В высокогорьях Закавказья вследствие относительной сухости климата снеговая граница обычно располагается на высоте около 4000 м. Современное оледенение здесь отмечается в весьма ограниченных размерах лишь на вершине Арагаца и в наиболее высокой части Зангезурского хребта.
Внутренние воды Кавказа, являясь компонентами ландшафтов, формируются в тесной зависимости от составляющих водного баланса, особенно от стока каждого конкретного водосбора. Обычно с поднятием вверх по склонам хребтов увеличивается средний годовой слой стока. Лишь в Талышских горах по мере нарастания засушливости климата вверх по склонам сток уменьшается. Его величина на преобладающей части Кура-Араксинс-кой низменности не превышает 20 мм, а в высокогорьях на западе Большого Кавказа местами достигает 3000 мм.
Реки и озера. Реки Кавказа относятся к бассейнам Каспийского, Черного и Азовского морей. В верхнем течении они часто несут свои воды в горных каньонах и ущельях, а в низовьях нередко блуждают по равнинам. По режиму и особенностям питания реки Кавказа делятся обычно на три группы.
Реки с половодьем в теплый период года, как правило, смешанного питания с преобладанием снегового. Их бассейны частично лежат выше снеговой линии. Особенности режима этих рек связаны с длительным таянием сезонных снегов и частично ледников. Существенную роль в их питании играют также дождевые воды, менее заметную — подземные. К этой группе относятся реки Кубань и Терек.
Реки с весеннием половодьем, которые имеют в качестве основного источника питания талые воды сезонных снегов. Это преимущественно небольшие реки, бассейны которых расположены ниже снеговой линии. К этой группе рек с некоторыми оговорками относится Кура. Она имеет выраженное весеннее половодье, которое продолжается в первой половине лета. Основные источники ее питания — сезонные снега и подземные воды.
Реки с паводочным режимом. Они свойственны территориям без устойчивого сезонного снегового покрова. Основным источником их питания являются ливневые дожди, частично быстро стаивающий снег. Они распространены по Черноморскому побережью Кавказа, в пределах Колхидской и Ленкоранской низменностей. Паводочный режим в целом характерен для Риони.
В пределах Кура-Араксинской низменности текут транзит-ные,реки, обладающие смешанным (снегово-дождево-грунтовым) питанием. Их сток в основном формируется в прилегающих горах.
На Кавказе встречаются озера различного происхождения. В высокогорных районах Большого Кавказа и Закавказья, подвергшихся плейстоценовому оледенению, распространены небольшие каровые и моренно-подпрудные озера. На Большом Кавказе, в верховье реки Арагви, есть лавово-подпрудные водоемы. В местах развития карстующихся известняков, особенно по южному и северному склонам западной части Большого Кавказа, встречаются карстовые озера. Исследователи считают, что живописное озеро Большая Рица образовалась в результате обвала, перегородившего русло одного из притоков реки Бзыбь. Озеро Палеосто-ми является лиманом, отчлененным от моря в процессе формирования Колхидской низменности. Большинство кавказских озер сточны. Они являются регуляторами речного стока.
На распространение подземных вод Кавказа и их свойства оказывают большее влияние такие факторы, как широкое развитие крупных складчатых структур, сложенных осадочными и вулканогенными породами, и преимущественное выпадение атмосферных осадков на склонах верхних частей горных поднятий. Общей особенностью подземных вод Кавказа является их движение в толщах пород на некоторой глубине по склонам от осевой части поднятий к подножиям, при этом нередко формируются артезианские бассейны. Передвижение вод также происходит по тектоническим трещинам, разломам и сбросам.
Мощные водоносные горизонты осадочных пород центральной и западной частей северного склона Большого Кавказа питают артезианские бассейны Прикубанской равнины и района Минеральных Вод. Восточнее, в бассейне Терека и Горном Дагестане ряд относительно небольших артезианских бассейнов приурочен в синклинальным структурам. Локальные артезианские бассейны располагаются в нижних частях южного склона Большого Кавказа. Среди них, в частности, выделяется Сочинский артезианский бассейн с сероводородными водами Мацесты.
Крупные артезианские бассейны Рионский и Куринский лежат в пределах соответственно Колхидской и Кура-Араксинской низменностей. На территории Малого Кавказа имеются местные артезианские бассейны.
Минеральный состав подземных вод определяется свойства ми вмещающих горных пород. Воды, циркулирующие в кристаллических труднорастворимых породах, слабо минерализованы, а воды, залегающие осадочных толщах, обычно насыщены сравнительно легкорастворимыми соединениями и высокоминерализованы.
На Кавказе преобладают холодные подземные воды, температура которых не превышает 20°С, но встречаются субтермальные (выше 20 °С) и горячие (более 42°С).
Подземные воды Кавказа разнообразны по химическому составу. Широко распространены углекислые минеральные источники. Есть содовые (Боржоми), соляно-щелочные (Ессентуки), сульфатно-гидрокарбонатные типа нарзана (Кисловодск), сероводородные (Мацеста, Горячий Ключ) и радоновые (Цхалтубо) воды.