El clima varía naturalmente en todas las escalas temporales. Los cambios pueden obedecer a factores externos; tales como erupciones volcánicas o variaciones en la producción de energía del sol.

También pueden ocurrir debido a interacciones internas de los diversos componentes del sistema climático – la atmósfera, los océanos, la biosfera, la capa de hielo y la superficie de la tierra. Estas interacciones pueden ocasionar fluctuaciones bastante regulares, como el fenómeno de El Niño/Oscilación Sur, o cambios aparentemente aleatorios en el clima.