Близость Каспийского моря не оказывает существенного влияния на климат Северного Прикаспия, исключая лишь узкую приморскую полосу, где смягчающее влияние Каспия сказывается в сокращении длительности холодного периода и в некотором уменьшении дефицита влажности.
По данным метеорологических станций, территория Северного Прикаспия достаточно отчетливо разделяется на две климатические области—полупустынную в северо-западной и отчасти в северной части и. пустынную — в южной и юго-восточной.
Полупустынная область на севере почти упирается в отроги Общего Сырта, а на юге ее граница проходит примерно по линии: севернее оз. Баскунчак — соленые грязи Хаки—пос. Калмыкове на р. Урале. На правом берегу Волги полупустынная область охватывает почти всю правобережную часть Каспийской низменности, за исключением сравнительно узкой приморской полосы. Количество атмосферных осадков в полупустынной области колеблется в пределах 200—280 мм и падает в отдельные годы до 120—150 мм.
Некоторые исследователи — Томашевский (1931), Сочеванов (1937, 1938), Лавров и Сочеванов (1938) считают, что в условиях полупустынных (Нарын) и пустынных (Хошеуты) песков в водном балансе существенную роль играет конденсационная влага, составляющая примерно 100 мм ежегодно, т. е. 40—50% от годовой суммы осадков. Годовая испаряемость превышает осадки в 3—4 раза и достигает 1200 мм. Гидротермический коэффициент, или индекс влажности, для данной области составляет 2,0—2,4. Гидротермический коэффициент определялся нами путем деления суммы среднегодовых осадков на сумму среднемесячных положительных температур.
Пустынная область полукольцом окружает северное побережье Каспийского моря и простирается от южной границы полупустыни вплоть до моря. На западе—правобережье р. Волги — область пустыни, постепенно сужаясь, упирается в низовья рек Кумы и Терека, а на востоке (широкой полосой переходит в пустыни Казахстана и далее Средней Азии. Атмосферные осадки в этой области колеблются в пределах 140—215 мм и падают в отдельные годы до 85 мм. Годовая испаряемость превышает осадки в 5—6 раз и более и достигает 1300—1400 мм, уменьшаясь лишь на самом побережье Каспия до 900—1000 мм. Гидротермический коэффициент для этой области составляет 1,1 —1,7.