北冰洋的冬季从11月起直到次年4月，长达6个月。5、6月和9、10月分属春季和秋季。而夏季仅7、8两个月。1月份的平均气温介于-20—-40℃。而最暖月8月的平均气温也只达到-8℃。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59℃。由于洋流和北极反气旋的影响，北极地区最冷的地方并不在中央北冰洋。

在西伯利亚维尔霍杨斯克曾记录到-70℃的最低温度，在阿拉斯加的普罗斯佩克特地区也曾记录到-62℃的气温。