Khí hậu là mô hình thời tiết dài hạn trong một khu vực, thường được tính trung bình trong 30 năm trở lên, bao gồm nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, gió và sự biến đổi theo mùa. Nó khác với thời tiết, vốn mô tả các điều kiện khí quyển ngắn hạn. Khí hậu quyết định loại cây trồng nào có thể được trồng ở đâu, độ dài của mùa vụ, nhu cầu tưới tiêu và nguy cơ hạn hán, sương giá hoặc lũ lụt. Phân loại Köppen phân loại khí hậu thành các kiểu nhiệt đới, khô hạn, ôn đới, lục địa và cực, mỗi kiểu hỗ trợ các hệ thống nông nghiệp riêng biệt. Nông nghiệp vừa phụ thuộc vào vừa ảnh hưởng đến khí hậu: nông nghiệp đóng góp khoảng 20-25% lượng khí thải nhà kính toàn cầu thông qua khí metan, oxit nitơ và thay đổi sử dụng đất. Biến đổi khí hậu đang làm thay đổi các vùng trồng trọt, thay đổi thời điểm gieo trồng, làm gia tăng các hiện tượng cực đoan và đe dọa an ninh lương thực ở các khu vực dễ bị tổn thương. Các chiến lược thích ứng bao gồm các giống cây trồng chịu hạn, thay đổi lịch trồng trọt, thu hoạch nước mưa và đa dạng hóa hệ thống canh tác. Nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu, được FAO và Ngân hàng Thế giới thúc đẩy, tích hợp các mục tiêu giảm thiểu và thích ứng.