Для вивчення основних географічних особливостей розподілу температури повітря на земній кулі використовують середні річні, а частіше середні місячні температури повітря. Оскільки неперіодичні зміни температури повітря кожного року залежать від переважання різних повітряних мас, то й середня річна температура повітря в кожному місці змінюється від одного до іншого року. Так, у Києві середня річна температура повітря дорівнює 7,20С. Найнижча річна температура була в 1912 р. і становила 5,10С, а найвища – в 1975 р. і становила 9,70С.
Середні місячні температури змінюються ще у більших межах. Так, середня температура січня у Києві – 6,00С, але січень 1942 р. був дуже холодним (-150С), а січень 1989 р. дуже теплим (+0,50С). Середня температура липня 19,60С, липень 1935 р. та 1979 р. був холодним (16,90С), а липень 1936 р. дуже теплим (25,50С). Це крайні межі зміни місячних температур. Середні відхилення місячних температур за окремі роки від середньої багаторічної взимку близько 30С, влітку 1,5-20С. Мінливість середніх місячних температур збільшується при збільшені широти місцевості. Найстабільніші місячні температури спостерігаються в тропіках. Особливо велика мінливість місячних температур в перехідних областях між морським і континентальним кліматом. Тут в окремі роки може переважати морське повітря, а в інші – континентальне, одне із них аномально тепле, інше – холодне.