Выше 70 северной и 65 градусами южной широт господствуют полярные (арктический и антарктический) климаты. Солнце здесь несколько месяцев не появляется вовсе (полярная ночь) и несколько месяцев не уходит за горизонт (полярный день). Снег и лед излучают больше тепла, чем его получают, поэтому воздух очень сильно охлаждается. В течение всего года – повышенное давление и восточные ветры, царят в полярном поясе.
Антарктида покрыта мощным ледниковым щитом. Над ним за счет выхолаживания воздух опускается, господствует высокое атмосферное давление, ветры слабые, облаков почти нет, вместо этого воздух насыщен мелкими ледяными иглами.
Иглы постепенно оседают, давая в сумме только 60 – 100 мм осадков в год. Здесь находится Полюс холода Земли. Средняя температуре лета около -30 С, а зимы – около -70 С. В области абсолютного минимума работала экспедиция на российской полярной станции "Восток", названной так и честь шлюпа "Восток", на которой Беллинсгаузен открыл Антарктиду. Там температура воздуха опускалась до -88,3 С. Холодный воздух медленно растекается со щита. Однако на его окраинах ветер ускоряется я обрушивается на берега мощными "стоковыми" ветрами со скоростями до 50 м/с. Во время таких бурь движение людей практически невозможно. Так погибла от голода и холода, пережидая бурю в палатке, партия капитана Скотта на обратном пути с покоренного Южного полюса, совсем недалеко от лагеря с продуктами.
Среднемесячные летние температуры воздуха на берегах Антарктиды от - 1 С до - 5 С, зимние от -18 С до - 20 С. Частые бури возникают при вторжении циклонов с прилегающего океана, где они формируются над границей чистой воды и льда.
Сходные, хотя и более мягкие климатические условия существуют над ледниковым щитом Гренландии в Арктике. На уровне моря в приатлантических районах Арктики вплоть до Северного полюса температура воздуха летом около 0 С, а при теплых вторжениях +5 С. Зимой в среднем около -20 С, хотя зимние погоды из-за вторжения циклонов крайне неустойчивы. В арктическом и американском секторах климат суровее. Температуры воздуха часто опускаются до -50 С и даже среднемесячные температуры доходят до -10 С. Очень часты туманы. Над морем висят слоистые облака или арктическая дымка, возможно, связанная с выносом в Арктику промышленных загрязнений. Осадков в европейском секторе выпадает 300 – 350 мм, в азиатском и американском – 160 – 250 мм (а основном в виде снега). Для лета типична продолжительная морось.