湖南省属于亚热带，而它和世界上同纬度其它一些亚热带地区的干燥荒漠气候不同，因其处于东亚季风气候区的西侧，加之地形特点和离海洋较远，导致湖南气候为具有大陆性特点的亚热带季风湿润气候，既有大陆性气候的光温丰富特点，又有海洋性气候的雨水充沛、空气湿润特征。
湖南气候的季风特征主要表现在冬夏盛行风向相反，多雨期与夏季风的进退密切相关，雨热基本同季，降雨量的年际变化大。形成湖南季风气候特征的原因是湖南位于欧亚大陆的东南部，而该处濒临太平洋所致。陆地和海洋的物理性质（这里主要指热容量和反照率）差异较大，使得地球表面热力状况不同。冬季海洋是热源，大陆是冷源，相反，到夏季大陆成为热源，海洋成为冷源。这种海陆冷热源分布随季节反向转换的特征，导致气压场的分布亦随季节变化：冬季在严寒的亚洲内陆形成高气压，温暖的海洋上形成低气压；相反，在夏季温度较高的大陆上形成了低气压，而在凉爽的海洋上形成了高气压。气流不断地从高气压流向低气压，这就导致我国冬季盛行干冷的偏北风，夏季盛行暖湿的偏南风。这种一年中风向规律性季节交替且温湿性质相反，并能产生明显的降水量年变化的两种主导气流就是季风。在西风环流中，巨大高耸的青藏高原位于湖南的上风方，这给湖南气候带来重大影响：高原上空冬季常有冷高压，夏季常有暖低压，与周围同高层自由大气的
冬低夏高的气压场产生独特的高原季风现象，高原季风冬季使湖南西北风加强，而夏季使湖南东南风加强，这是青藏高原对湖南的热力影响；同时高原会使运行着的大气环流产生分支、绕流与汇合现象，这种动力影响会使湖南处于南北两支气流波动的同位象叠加或反位象的北脊南槽环流形势控制之下。青藏高原对湖南的热力、动力影响的综合作用加强了湖南气候的季风特色。
湖南气候的大陆性特征主要表现在气温的年变化大，冬冷夏热四季分明，最冷月多出现在一月而最暖月多出现在七月。形成湖南大陆性气候特征的地理原因是由于省境距海洋较远，且境内山脉多呈东北～西南走向，这种地理特点对湖南季风气候有着明显的制约作用。呈东西走向的南岭山脉横亘在湖南和两广的边界上，它的存在对湖南气候有着重要影响：它使得北方南下的冷空气受阻在湖南上空形成冷空气垫，这对湖南冬季严寒和阴雨日数增加及冰冻频繁发生都有直接影响，尤其是对春秋季节低温阴雨的持续发生起着重要作用；夏季盛行的偏南风在翻越南岭山脉时产生的焚风效应，对湖南夏季的炎热高温有着加强作用。
此外由于湖南复杂的地形地貌造就了湖南气候的多样性特征。首先，在三面环山、朝北开口的马蹄形地貌背景下，湖南的雨、热等气候要素等值线打破了与纬线平行的一般规律，而是与地形等高线大致平行，少雨中心在衡邵盆地、洞庭湖平原及河谷地区，多雨中心位于雪峰山、幕阜山、九岭山和湘东南山地的迎风面，如安化、平江、浏阳、汝城、桂东等地；高温中心在洞庭湖平原、衡邵盆地与河谷地带，并向东、西、南三面递减。其次，山区立体气候特征非常明显，按不同山系气候要素年平均资料统计，每上升100米，年平均气温的垂直递减率为0.44～0.58℃，年降水量的垂直递增率为34.0～53.4毫米。全省大多数县市都存在不同程度的立体气候现象，对于一些地势复杂的区域，这种垂直方向的气候差异相当于水平方向7～10个纬距的气候差异，这样就形成了全省的气候多样性特征。
综上所述，湖南气候特点可以归纳为以下四点：
1、气候温暖，四季分明
湖南各县气象站资料统计表明，各地年平均气温一般为16～19℃，冬季最冷月（1月）平均温度都在4℃以上，日平均气温在0℃以下的天数平均每年不到10天。春、秋两季平均气温大多在16～19℃之间，秋温略高于春温。夏季平均气温大多在26～29℃之间，衡阳一带可高达30℃左右。
关于四季的划分，气候学通常以候（每旬分为两候，一般五天为一候）平均气温低于10℃为冬季，10～22℃为春、秋季，高于22℃为夏季。据此湖南可划分出明显的四季，且各季之间气候差异较大。湘南一般3月初入春，湘西北可迟至3月20日左右，春季可维持65～75天，入春后气温逐渐回升，但常有阴雨连绵，低温寡照天气；5月中旬起自南至北先后入夏，夏季一般4个月左右（湘南夏季较长，可达4个半月，湘西北较短，约3个半月）,夏季是四季中最长的季节，温高暑热，常连晴数日，骄阳似火，蒸发强盛，而降雨集中易发生洪涝灾害；九月底前后湖南各地相继进入秋季（湘西常在九月中旬入秋），秋季最短，一般只有2个月左右，经常是前一个月左右秋高气爽，后一个月左右秋风秋雨；冬季一般自11月下旬或12月初开始（湘南及个别山间盆地可推迟20天），通常达3个多月，湖南冬季气温虽不很低，但比较湿冷，降雪较少，有时会发生雨凇冰冻天气。
2、热量充足，雨水集中
湖南热量充足，大部分地区日平均气温稳定通过0℃以上的活动积温为5600～6800℃；10℃以上的活动积温为5000～5840℃，可持续238～256天；15℃以上的活动积温为4100～5100℃，可持续180～208天；无霜期253～311天。湖南的热量条件在国内仅次于海南、广东、广西、福建，与江西接近，比其他诸省都好。
湖南雨水丰沛，年平均降雨量在1200～1700毫米之间，但时空分布很不均匀。一年中降雨量明显地集中于一段时间内，这段时间称为雨季，雨季一般只有3个月，却集中了全年降雨量的50%～60%。各地雨季起止时间不一，湘南为3月下旬（或4月初）至6月底，湘中及洞庭湖区为3月底（或4月上旬）至7月初，湘西为4月上中旬至7月上旬，湘西北为4月中旬至7月底，这都是由于各地夏季风相继转换的结果。但季风转换时间并不固定，常在年际之间出现异常，导致雨季提早或推迟、延长或缩短，形成洪涝或干旱。
3、春温多变，夏秋多旱
湖南春季乍寒乍暖，天气变化剧烈，春季气温虽然逐渐回暖，但北方南下的冷空气仍能经常入侵湖南，使气温卒降，并伴随大风、冰雹、暴雨等强对流天气过程发生，冷空气过后，雨过天晴，气温很快回升。一般年份，3～4月每月有3～4次冷空气入侵，日平均气温一般下降10℃以上，有时甚至超过15℃，5月有2～3次冷空气入侵，日平均气温可下降7℃以上。
湖南夏秋少雨，干旱几乎年年都有，只是影响范围和严重程度不同而已。常年6月下旬到7月上旬，除湘西北外，湖南大部分地区雨季结束，雨日和降雨量都显著减少。7～9月各地总降雨量多为300毫米上下，不足雨季降雨量的一半，加之南风高温，蒸发量大，常常发生干旱。
4、严寒期短，暑热期长
气候学上常以连续5天（或5天以上）日平均气温≤0℃作为严寒期的标准。按此标准湖南各地大多数年份没有严寒期，只有少数年份有5～10天严寒期，且多出现在1月中下旬，即“三九”期间。若以候平均气温≤5℃作为冬冷期，则阳明山以南地区（江华、江永、宁远、道县、蓝山等地）基本无冬冷期，永州、郴州一带仅有几天，湘东、湘西南一般10～20天，长沙以北及湘西北地区30～40天。有些年隆冬期间虽有几天或十几天可见冰雪雨凇，但一般年份降雪只有2天左右即会消失。降雪日数湘北一般10天左右，湘南仅5天上下。地表水面发生结冰的日数，湘北有20～25天，其他各地不足20天。因此湖南冬季严寒期很短，但冬季较长，且阴湿多雨，人体感觉难受。
湖南不但夏季时间长，暑热时间也长。候平均气温≥28℃的暑热期，大部分地区一般自6月底或7月初开始，至7月底或8月上中旬结束，个别年份延至9月初，暑热期可达1.5～2个月。湘中的长沙、衡阳一带最热，日平均气温≥30℃的酷热天气，长沙每年平均有28天，衡阳有33天。一次酷热天气持续的时间，一般10天左右，湘中地区可达半个月。日最高气温≥35℃的日数，平均每年衡阳有33天，长沙有26天。
