Klima na Zlatiboru je subalpska. Temperaturne razlike su minimalne i ima više od 2.000 sunčanih sati godišnje. Prosečna godišnja temperatura 7,5 stepeni celzijusa i prosečna dnevna temperatura je 18 stepeni celzijusa.

Najviša dnevna temperatura je bila 33,6 stepena celzijusa 1962. godine, a najniža -23,1 stepen celzijusa 1954. godine. Zime su prilično duge i hladne pa su negativne temerature u aprilu i oktobru sasvim normalna pojava. Ima oko 100 snežnih dana pogodnih za skijanje. Leta su topla sa svežim večerima i ograničena na period jun - septembar; najtopliji dani su u julu i avgustu. Magla nije česta, naročito u centralnom delu, i ako se pojavi ne zadržava se dugo. Međutim dešava se da se oblaci spuste nisko i prekriju planinske vrhove, koji su višlji od 1.000 metara.
Relativna vlažnost vazduha varira u toku dana. Maksimalna je oko 7 časova, a minimalna oko 14.

Sa medicinskog aspekta subalpska klima je povoljna za lečenje bronhijalne astme i drugih alergijskih oboljenja.
Jedan od važnih klimatskih faktora su vetrovi koji utiču na isparavanje vegetacije i zemljišta. Severoistočni vetrovi su najčešći i najjači i duvaju tokom cele godine ali su najjači od oktobra do maja. Oni snižavaju temperaturu. Jugozapadni i južni vetrovi obično duvaju od jeseni do proleća i donose toplije vazdušne mase.