Les pluies sont rares et irrégulières : 300 à 500 mm sur les monts cyrénaïques où les pluies se manifestent sous une forme torrentielle ; 15 mm dans le Fezzan.
Les températures sont de type continental, présentant de grandes amplitudes : 45°C en été ou 5°C en janvier.
Le vent desséchant du sud, le ghlibli, souffle presque toute l'année.
Les rivières sont à sec une grande partie de l'année. Seules sont utilisables les nappes phréatiques qui alimentent des milliers de puits et la grande rivière souterraine qui alimente en eau le nord du pays.