Le pôle Nord est nettement plus chaud que le pôle Sud, car il se situe au niveau de la mer au milieu d'un océan qui agit comme un réservoir de chaleur, plutôt qu'en altitude sur une masse continentale. En hiver (janvier), la température au pôle Nord peut varier entre -43 à -26 °C, pour une moyenne de -34 °C. La température moyenne d'été (juillet) se situe autour du point de congélation.

Pendant l'hiver austral, le pôle Sud est plongé dans la nuit polaire. Pendant l'été, le Soleil est toujours bas dans le ciel. De plus, la majeure partie de la lumière qui atteint la surface est réfléchie par la neige. Cette absence de chaleur prodiguée par le Soleil combinée avec la haute altitude du lieu font que le pôle Sud est l'un des endroits les plus froids sur Terre. Au milieu de l'été austral, fin décembre et début janvier, lorsque que le soleil atteint sa hauteur maximale de 23,5°, la température moyenne du pôle Sud atteint environ -25°C. Au moment où le Soleil passe au-dessus de l'horizon (fin mars) ou en-dessous (fin septembre), la moyenne est de -45°C. En plein hiver, la température reste constante et aux alentours de -65°C.