1.基本气象要素
气候是指某个地区较长一段时期内气象状况的综合。从事户外运动者需要对所在地区的基本气象要素有基本的了解，包括气温、湿度、降水、风、云量、能见度等。这可以为评估户外运动过程中可能遇到的风险进行计划和决策提供依据。
山地地形会对局部气候产生影响，需要了解的山区气候特点有以下几方面：
（1）气温
山地中小地形对气温的影响相当显著。首先，气温随着海拔的升高而下降，下降幅度为海拔每上升100米，气温下降0.4℃～0.6℃。其次，南坡与北坡存在土温与气温的明显差异，南坡（向阳）温度一般高于北坡。最后，地形凹凸会影响气温与气温日较差、年较差。
凸起地形陆地面积小，气流交换强，气温日较差、年较差较小；凹陷地形则相反，白天在强烈日照下升温明显，夜间散热快，受冷气流影响更寒冷，气温日较差大。
相比于城市，山区气温（尤其是夜间）往往偏低，在出行时需要做好保暖准备。
（2）风
山区地形引起的土温、气温差异影响到空气环流。由于山顶与谷底热力变化引起的风，叫作山谷风，循环周期为一昼夜，白天，风从谷底吹向山坡，夜间，风从山坡吹向谷底。而在冰川地区，因为冰川表面温度总是低于空气温度，风总是沿着下坡刮起，往往是下沉风（冰川风）。
干热的焚风与干冷的布拉风都是气流过山时沿坡下降产生的下滑风。焚风多出现在海拔较高的陡峻山地，气流在迎风坡爬升冷凝成雨，在背风坡成为干空气，在下沉过程中迅速升温。典型的焚风出现区有阿尔泰山、阿尔卑斯山、落基山脉等。布拉风出现在较低的山脉的背风坡，下沉增温不明显，气流下滑的动能形成冷冽的大风。典型的布拉风区域有黑海的诺诚。
峡谷风是因气流从开阔地区进入狭窄山区形成狭管效应出现的强风，有时其与山谷风叠加出现。多发于在两侧开阔的狭窄谷地或两峰之间的垭口，常表现为极强阵风。
（3）降水
受地形影响，山区上升气流更为旺盛，降水一般较平原地区更多。突发的大量降水容易引发山洪与其他灾害，是对山区旅行者最大的威胁。当遇到大雨天气时，应该避开易于积聚水流的沟谷地区与河床以下的平坦地带，或是向较高地带转移。不要轻易涉水，不要试图徒步涉过浸过膝盖的溪流。
（4）雾
雾是空气中存在大量凝结的水滴，使得水平能见度小于1000米的现象，是许多山区常见的自然现象。浓雾会严重干扰人的视线，影响其对方向、地形和潜在危险的判断。在浓雾天气下，要小心行走，收紧队伍，必要时取消行程，返回最近营地。
（5）雷暴
山地上升气流更加频繁、猛烈，更容易形成强积雨云，引发雷暴天气。在野外遭受雷电袭击重伤致死的案例不在少数。
遇到雷暴最好的躲避策略是躲入汽车中或有避雷针的建筑内。如果在野外遇到雷暴天气，避免伤害的注意事项如下：可以在成片的高大树丛间、沟渠、峡谷中躲避，注意避开可能因暴雨引发山洪的区域。
如果进洞躲避，应远离直立的岩壁3米以上。
不要站在孤立的大树下，不要让自己成为周边最高的物体；如果附近只有孤立的树，应下蹲降低自身高度，确保离开树的距离是树高的2倍以上。
避开地裂缝、成片地衣与悬空岩石。
取下身上的金属物件，远离金属器具，不要使用电器。
不要进入水域。
可以通过看到闪电与听到雷声的时间间隔大致判断闪电发生的距离，用秒表计算时间间隔，所得秒数除以3，即可大致估计闪电距离站立处有几千米。一般而言，闪电距离近，听到的是尖锐的爆炸声；闪电距离远，听到的是沉闷的隆隆声。
2.户外体育运动气象指数与天气预报对于户外运动者来说，会严重影响户外运动的极端天气包括大风、雨雪、浓雾、极端高温、冰雹等。天气突变是导致重大户外安全事故的重要原因之一。应当密切关注天气预报，尽量避免在不利气象条件下进山。
根据国家标准《户外体育运动气象指数O**I》，可以采用因子相乘法计算当前气象适合户外运动的程度。计算公式为：O**I＝F×T×H×W
其中，各个因子意义及取值方法如下表：较低的气象指数下并不是绝对不能进行户外运动，但需要对于可能面对的风险进行充分评估，做好预防措施。
户外活动往往在山区进行，可以在当地气象局官网上查询最近居民点的天气预报和预警信息，国家气象科学数据中心也提供全国实时预警、预报、天气、气压、各站观测数据等。除此以外，一些手机气象软件也很实用，高山探险活动也有一些常用的气象讯息网站。
3.野外环境中的天气预测
山区天气瞬息万变，在野外环境中及时发现天气变化的征兆，调整行进方案，能帮助我们规避天气突变带来的风险。
一些有关天气现象的谚语是人民群众长期以来生产生活实践经验的总结，可以指导我们预测天气。云的形态在一定程度上也可以反映未来一段时间的降水情况。例如，卷积云、卷云、高积云一般预示着好天气，而卷层云、高层云、积雨云、雨层云则往往预示着降水。
需要强调的是，在户外通过实地观察判断天气具有一定风险性，需要丰富的实践经验与对当地天气特征的充分了解，也需要参照卫星云图一类的实时气象数据与气象站的实时天气预报，谨慎做出判断。
如果确实在野外遇到不利天气，一定要保持冷静，积极应对。寻找相对安全的地形暂时躲避；如确有需求，要及时向外寻求援助。