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了解非洲的一个重要前提是对气候和由温度、降雨量差别带来的不同生活模式有基本的了解。气温是直观的。赤道把非洲一分为二，邻近赤道的区域在一年中的大多数时间里都受到太阳直射，因此非洲大部分地方一年到头都处于高温状态。
一般规律也有例外。在撒哈拉以北非洲毗邻地中海的狭长地带，气温和欧洲的地中海沿岸地区相似：冷空气会从十二月持续到次年三月。同样地，非洲最南端的大部分地区——南非共和国及其邻国，人们会经历一个分明的寒冷季节，但时间正好相反：从六月持续到九月。非洲南端有些高海拔地区每年都会下雪，北部的阿特拉斯山脉也一样。
非洲整体高温的第三个例外是高地地区。在高地非洲——从埃塞俄比亚到肯尼亚、坦桑尼亚一直到好望角，海拔高于1 500米（5 000英尺）是常态。在这样一个高度，即便身处热带，气温有时也比较凉爽。非洲最高峰乞力马扎罗山的陡坡常年被冰雪覆盖，肯尼亚山也是如此（尽管全球变暖正在迅速融化热带地区的类似冰川）。这些山峰上的平均气温都接近冰点。人们不会住在山上，而是住在海拔1 600米（5 300英尺）的内罗毕。这里和其他高地非洲一样，一年中有几个月的日间温度在20摄氏度（68华氏度）左右浮动，远远谈不上炎热。
最后一个例外是在沙漠地区。这类地区一天之内温差巨大：白天温度很高，而晚上又急剧下降。非洲沙漠地区的夜间温度经常会降到10摄氏度（50华氏度）或者更低。
非洲降水量的变化比气温要大得多，也复杂得多，对于我们了解非洲生活的现实也更为重要。地区和年度雨量的差别很大程度上解释了植物形态、动物种群和成为非洲文化多样性前提的生态状况。
造成非洲降雨模式的机制很复杂，下文的三分模型能够帮助我们理解：
1.赤道低压。赤道地区日间的太阳在正上方（或者接近），太阳辐射受到的大气层阻隔最小。强烈的太阳光直射大地，产生大量热量。大陆赤道沿线的地区（赤道带）获得的热量最高，这是因为土地更能吸收太阳热能，而海洋反射效应更强。由于热空气上升的原理，整个非洲赤道地区表面变暖的气流上升到了大气层中。赤道以南和以北的气团随之涌入作为替代，其中包括大西洋和印度洋洋面上的潮湿气团。这些涌入的气团随后也会升温并且上升，成为赤道低压气旋的一部分。沿着赤道上升的湿热气流在上升过程中冷却。当空气冷却时，其锁住水分的能力便也降低，然后就导致了降雨。基于这些原因，除了东部部分山区之外，非洲赤道地区常年多雨。
2.副热带高压。赤道地区的空气上升并在大气层冷却后会向别处流动——在高海拔地区是向南北流动。这种高层大气中极向输送的气流在北纬20度至40度和南纬20度至40度左右会开始下沉。在向被太阳照射加热的地面下沉过程中，空气的温度重又升高，也由此可以储存更多水分。在这种情况下，下雨的可能性很低。因此，非洲受到下沉气流影响（亦即受到副热带高压影响）的两个地带——北纬20度左右以北和南纬20度左右以南，气候是干燥的。
3.季节性。如果第1和第2部分的叙述完全准确，呈现在我们面前的将是一个简单直观的非洲降雨模式：宽约1 000千米（600英里）的赤道带降雨量大，向南北延伸时降雨量逐渐减少，最终，到了北纬和南纬20度至30度的地区则基本没有降雨。然而，第1和第2部分忽视了一个主要的复杂因素：地球的公转轴呈一定角度。只有在三月和九月，太阳处在赤道正上方。6月21日太阳在北回归线上方，12月21日则在南回归线上方。因此，第1部分里被描述成“赤道”的低压带实际上会在夏季移到赤道以北，冬季移到赤道以南。两个副热带高压带也随之移动。这导致非洲大部分地区都会经历季节性的极端降雨天气：当低压带季节性移到赤道上方时会产生强降雨，而当低压带移出、高压带移入时则几乎没有任何降雨。这一低压降雨带（有时也被称作热带辐合带）从非洲赤道地区向南北移动，每年具体情况都有不同，但大体上是可以预测的。六月前后随着太阳的位置北移，十二月前后随之南移。受到低压降雨带影响时间最长的地区雨季也最长，年降雨量最大；受到影响时间最短的地区则雨季最短，降雨量最小。
虽然有一些反常的区域（尤其是东非，原因是有其他复杂气象过程的影响），上文总结的模型还是能够解释非洲降雨基本的模式。在一年中大部分时间都处在低气压下的地区，总降雨量很大；而那些热带幅合带甚少光顾的地方，总降雨量就很小。例如，尼日利亚北部一年只有600毫米（24英寸）的降雨量，这是因为低压带只在五月到九月来到这一地区，形成降雨。一年中的其他时间该地区都由高压带控制，天气几乎都是万里无云。
热带非洲（除了非洲最北端和最南端外）有四个重要气候区：
高湿的热带非洲。一年四季都有降雨。如果有旱季的话，也只持续一两个月。平均年降雨量超过2 000毫米（约80英寸）。
半湿润的热带非洲。雨季持续六到十个月；1 000到2 000毫米（40到80英寸）的平均年降雨量。
半干旱的热带非洲。有明显的雨季，但时间少于六个月，在有些地方甚至只有两到三个月。平均年降雨量在200到1 000毫米之间（8到40英寸）。
干旱的热带非洲。雨季极其稀有。在最干旱的地区，可能几年都不怎么会下雨。平均年降雨量不足200毫米（8英寸）。
非洲潮湿的热带地区为雨林创造了条件。热带干旱地区都是沙漠。在雨林和沙漠两个极端地理形态之间则是最有非洲特点的生物群落区——热带稀树草原。
所谓稀树草原，顾名思义就是散布着树木的草原，但并不是所有的热带稀树草原都一样。半湿润地区的稀树草原通常被称为“林地稀树草原”。这类地区的树木间距小，可以长得很高大，但密度并不会达到阻碍地面草类生长的地步。半干旱地区的稀树草原则被称为“灌木稀树草原”。在这里树木一般都小一些，间距较大；草类是主宰，但在漫长的旱季一般都会枯死。
稀树草原占了非洲很大一部分面积，其中包含了非洲大部分最好的农业用地和许多人口最稠密的地区。因此，在很多非洲社会中，人们学会了根据降雨的季节性特点——如热带稀树草原地区周而复始的降雨丰沛与干旱——来调适食物生产周期和文化生活的其他方方面面。欧洲和北美等温带地区根据季节气温变化而相应调节生产排期和生活其他方面也是同样的道理。
一些非洲的生物群落区有普通的英文名称。非洲中部的雨林通常就没有特殊的命名，但惯常来说我们会给沙漠起正式的名字。非洲主要的沙漠包括撒哈拉沙漠、卡拉哈里沙漠（Kalahari）和纳米布沙漠（Namib）。非洲的稀树草原带中只有一处有正式命名，即萨赫勒（Sahel），撒哈拉以南干燥的灌木稀树草原。这个名字来源于阿拉伯语中的“边缘”或“岸边”，也就是指撒哈拉沙漠的南缘。一些国家有大量土地坐落在这个生物群落区中，因而它们也被称作萨赫勒国家，包括塞内加尔、毛里塔尼亚、马里、布基纳法索、尼日尔、乍得和苏丹。