Le climat polaire (ET toundra, EF glaciaire en Köppen) se caractérise par un froid extrême et permanent. En toundra (ET), le mois le plus chaud atteint 0-10 °C et le pergélisol couvre le sol. En climat de calotte glaciaire (EF), aucun mois ne dépasse 0 °C (intérieur de l'Antarctique, Groenland).
La station de Vostok (Antarctique) a enregistré -89,2 °C, la température la plus basse jamais mesurée. Le vortex polaire maintient l'air froid confiné, mais ses perturbations envoient des vagues de froid vers les latitudes moyennes. Le réchauffement arctique transforme la toundra, libérant le carbone du pergélisol.