กระบวนการทางกายภาพพื้นฐานที่ก่อให้เกิดความแปรผันของสภาพภูมิอากาศระดับจุลภาคโดยตรง ได้แก่:

• รังสีแสงอาทิตย์และการบังแสงรังสีแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลักที่ก่อให้เกิดการก่อตัวของสภาพภูมิอากาศขนาดเล็ก การบังแสงจากรังสีนี้จะเปลี่ยนแปลงปริมาณพลังงานที่ไปถึงพื้นผิว ส่งผลให้เกิดความแปรปรวนของอุณหภูมิ^{[ 6 ]}

• ลม (หรือการกีดขวางลม)ลมจะกระจายความร้อนและความชื้น ซึ่งทำให้มวลอากาศในพื้นที่พัฒนาคุณสมบัติอุณหภูมิและความชื้นที่แตกต่างกัน เมื่อลมถูกกีดขวาง ความเร็วลมจะลดลง ซึ่งช่วยรักษากระบวนการสภาพอากาศในพื้นที่^{[ 8 ]}
• การถ่ายเทความร้อนและ คุณสมบัติ ทางความร้อนของพื้นผิว พื้นผิวมีความแตกต่างกันในความสามารถในการดูดซับ เก็บ และปล่อยความร้อน วัสดุต่างๆ เช่น ดิน น้ำ หิน และพื้นผิวที่มนุษย์สร้างขึ้น มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่ออุณหภูมิอากาศโดยรอบเนื่องจากการนำความร้อน การพาความร้อน การแผ่รังสี และปริมาณความชื้น^{[ 7 ]}
• ความชื้นการระเหยและความชื้นสัมพัทธ์ความชื้นและการระเหยได้รับอิทธิพลจากดิน พืชพรรณ และแหล่งน้ำใกล้เคียง บริเวณที่มีความชื้นสูงกว่ามักจะมีอุณหภูมิอากาศต่ำกว่า เนื่องจากการระเหยจะถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวสู่ชั้นบรรยากาศ ^{[ 6 ]}

นอกเหนือจากกระบวนการทางกายภาพโดยตรงแล้ว ยังมีลักษณะเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่สามารถส่งผลต่อการพัฒนาและการคงอยู่ของสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กได้อีกด้วย

• การเปลี่ยนแปลง ทางภูมิประเทศเช่น การเปลี่ยนแปลงระดับความสูงหรือการเกิดแอ่ง สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาของสภาพภูมิอากาศเฉพาะที่ โดยการเปลี่ยนแปลงการได้รับแสงแดด รูปแบบลม และการสะสมของอากาศ ปัจจัยอีกประการหนึ่งที่ส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศเฉพาะที่คือ ความลาดชันหรือทิศทางของพื้นที่ ความลาดชันที่หันไปทางทิศใต้ในซีกโลกเหนือและความลาดชันที่หันไปทางทิศเหนือในซีกโลกใต้จะได้รับแสงแดดโดยตรงมากกว่าความลาดชันที่อยู่ตรงข้ามกัน ดังนั้นจึงอบอุ่นกว่าเป็นเวลานานกว่า ทำให้ความลาดชันมีสภาพภูมิอากาศเฉพาะที่อบอุ่นกว่าบริเวณโดยรอบ ความลาดชัน ในบริเวณที่ต่ำที่สุด อาจเกิดน้ำค้างแข็งได้เร็วกว่าหรือรุนแรงกว่าจุดที่อยู่ใกล้เคียงบนเนินเขา เนื่องจากอากาศเย็นจะจมลง ลมแห้งอาจไปไม่ถึงบริเวณที่ต่ำที่สุด และความชื้นยังคงอยู่และตกตะกอนจากนั้นก็แข็งตัวเป็นน้ำแข็ง

• การกระจายมวลของแผ่นดินและน้ำแหล่งน้ำขนาดใหญ่สามารถส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กได้โดยการลดอุณหภูมิอากาศโดยรอบและเพิ่มความชื้น^{[ 9 ]}
• คุณสมบัติของดินองค์ประกอบของดินส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศระดับจุลภาคผ่านความสามารถในการกักเก็บความร้อนและความชื้น ดินที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่กักเก็บความชื้นมีแนวโน้มที่จะช่วยลดความผันผวนของอุณหภูมิ ในขณะที่ดินที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่แห้งง่ายจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิรายวันที่สูงขึ้น^{[ 10 ]}ชนิดของดินที่พบในพื้นที่ก็สามารถส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศระดับจุลภาคได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ดินที่มีดินเหนียวมากจะกักเก็บความร้อนและความชื้น ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิและความชื้นใกล้พื้นดิน ในทางกลับกัน หากดินมีช่องว่างอากาศจำนวนมาก ความร้อนอาจถูกกักไว้ใต้ดินชั้นบน ส่งผลให้มีโอกาสเกิดน้ำค้างแข็งที่ระดับพื้นดินมากขึ้น^{[ 11 ]}
• โครงสร้างของพืชพรรณและความหลากหลายของพืชโครงสร้างของพรรณพืชมีผลกระทบอย่างมากต่อสภาพภูมิอากาศระดับจุลภาค โดยการปรับเปลี่ยนรังสีแสงอาทิตย์และการบังแสง การปิดกั้นการไหลของลม และการรักษาความชื้น^{[ 10 ] [ 12 ]} ดังที่นักอุตุนิยมวิทยา Rudolf Geigerชี้ให้เห็น[ ^{13 ]}สภาพภูมิอากาศไม่เพียงแต่ส่งผลต่อพืชที่มีชีวิตเท่านั้น แต่ผลกระทบตรงกันข้ามของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับสิ่งแวดล้อมก็สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน ซึ่งในที่สุดเรียกว่า^สภาพภูมิอากาศของพืช ความหลากหลายของพืชยังสามารถส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศระดับจุลภาคได้อีกด้วย โดยการสร้างความหลากหลายในโครงสร้างของเรือนยอดและอัตราการคายน้ำ ซึ่งก่อให้เกิดความแตกต่างที่วัดได้ในอุณหภูมิและความชื้น^{[ 14 ] [ 15 ]}
• โครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้นลักษณะทางกายภาพและคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้น เช่น รูปทรงอาคาร การจัดวาง และวัสดุพื้นผิว สามารถส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิ ความชื้น และรูปแบบลมโดยรอบได้โดยการเปลี่ยนแปลงการไหลของอากาศ การบังแสง และการสะสมความร้อน^{[ 16 ]}พื้นที่ในเมืองมักพัฒนาสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กที่อบอุ่นกว่าบริเวณโดยรอบ นี่เป็นผลมาจากการใช้วัสดุก่อสร้าง เช่น คอนกรีตและแอสฟัลต์ ซึ่งดูดซับและกักเก็บความร้อน ในขณะที่มวลของอาคารจะลดการไหลของอากาศและรูปแบบลม ทั้งหมดนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กในท้องถิ่น^{[ 17 ]}ดูสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กในเมืองในส่วนตัวอย่างเพิ่มเติม

การมีชั้นดินเยือกแข็งถาวรอยู่ใกล้ผิวดินในปล่องภูเขาไฟทำให้เกิดสภาพแวดล้อมจุลภูมิอากาศที่เป็นเอกลักษณ์^{[ 29 ]}

ถ้ำเป็นโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่สำคัญซึ่งสามารถเป็นที่อยู่อาศัยของสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยา/ชีวภาพที่เฉพาะเจาะจงและละเอียดอ่อน ถ้ำส่วนใหญ่ที่พบนั้นประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต เช่นหินปูนในสภาพแวดล้อมการละลายเหล่านี้ พืชและสัตว์หลายชนิดพบที่อยู่อาศัย การผสมผสานของปริมาณน้ำในบรรยากาศของถ้ำ ความดันอากาศ ธรณีเคมีของหินในถ้ำ รวมถึงของเสียจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ สามารถรวมกันเพื่อสร้างสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กที่เฉพาะเจาะจงภายในระบบถ้ำได้^{[ 30 ]}

ปรากฏการณ์การก่อตัวของถ้ำ (Speleogenetic effect) เป็นกระบวนการที่สังเกตและศึกษาได้เกี่ยวกับการไหลเวียนของอากาศภายในถ้ำ ซึ่งเกิดจากการพาความ ร้อน ในสภาวะน้ำใต้ดิน (phreatic conditions) พื้นผิวถ้ำจะสัมผัสกับอากาศที่อยู่ภายใน (ตรงข้ามกับสภาวะที่จมอยู่ใต้น้ำและมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำจากระดับน้ำใต้ดินใน สภาวะน้ำผิว ดิน (vadose conditions)) อากาศนี้จะหมุนเวียนอนุภาคของน้ำ ทำให้เกิดการควบแน่นบนผนังถ้ำและหินงอกหินย้อยพบว่าน้ำที่ควบแน่นนี้มีส่วนทำให้เกิดการกัดเซาะผนังถ้ำและการก่อตัวของลักษณะทางธรณีวิทยา ตัวอย่างเช่น ผนังหินปูนของถ้ำGrotta Giustiซึ่งเป็นถ้ำความร้อนใกล้เมือง Monsummanoจังหวัด Lucca ประเทศอิตาลี กระบวนการใดๆ ที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของกระบวนการทางเคมี/กายภาพ จะส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมภายในระบบนั้น ความหนาแน่นของอากาศภายในถ้ำ ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับกระบวนการพาความร้อน จะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิ ความชื้น และความดันของอากาศ ในสภาพแวดล้อมถ้ำที่ปิดล้อม การนำแบคทีเรีย สาหร่าย พืช สัตว์ หรือการรบกวนของมนุษย์เข้ามาสามารถเปลี่ยนแปลงปัจจัยใดปัจจัยหนึ่งเหล่านี้ได้ จึงทำให้สภาพแวดล้อมขนาดเล็กภายในถ้ำเปลี่ยนแปลงไป^{[ 30 ]}มีถ้ำมากกว่า 750 แห่งทั่วโลกที่เปิดให้ผู้คนเข้าชม การสัญจรของมนุษย์อย่างต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมถ้ำเหล่านี้อาจส่งผลเสียต่อสภาพภูมิอากาศขนาดเล็ก ตลอดจนการค้นพบทางธรณีวิทยาและโบราณคดี ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเสื่อมโทรมของสภาพแวดล้อมเหล่านี้ ได้แก่ การตัดไม้ทำลายป่าในบริเวณใกล้เคียง การทำการเกษตร การใช้ประโยชน์จากน้ำ การทำเหมือง และการท่องเที่ยว^{[ 31 ]}

ผลกระทบจากการก่อตัวของถ้ำปกติมักแสดงให้เห็นการไหลเวียนของอากาศที่ช้า ในสภาวะพิเศษที่มีกรดอยู่ ผลกระทบของการกัดเซาะและการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมขนาดเล็กอาจเพิ่มขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างหนึ่งคือผลกระทบจากการมีอยู่ของกรดไฮโดรซัลฟิวริก ( H₂S ) เมื่อกรดไฮโดรซัลฟิวริกที่ถูกออกซิไดซ์เปลี่ยนทางเคมีเป็นกรดซัลฟิวริก ( ) นี้ จะเริ่ม ปฏิกิริยากับหินแคลเซียมคาร์บอเนตในอัตราที่สูงขึ้นมาก น้ำที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยานี้มักมีค่า pH สูงถึง 3 ซึ่งทำให้แบคทีเรียและสาหร่ายหลายชนิดไม่สามารถอาศัยอยู่ในน้ำได้ ตัวอย่างนี้สามารถพบได้ในถ้ำ Grotta Grande del Ventoในเมือง Ancona ประเทศอิตาลี^{[ 30 ]}

อ่างเก็บน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น รวมถึงอ่างเก็บน้ำตามธรรมชาติ ล้วนสร้างสภาพภูมิอากาศระดับจุลภาค และมักส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศระดับมหภาคด้วยเช่นกัน

ตัวอย่างของหลุมยุบและ ผลกระทบ ของแอ่งอากาศเย็น (CAP) ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ หลุมยุบ Gstettneralm ในออสเตรีย (อุณหภูมิที่บันทึกไว้ต่ำที่สุด−53 °C (−63 °F) ) ^{[ 32 ]}และหลุมยุบ Peterในสหรัฐอเมริกา  

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศ เฉพาะพื้นที่คือ ความลาดชันหรือทิศทาง ของพื้นที่ เนินที่หันไปทางทิศใต้ใน ซีกโลกเหนือและเนินที่หันไปทางทิศเหนือในซีกโลกใต้จะได้รับแสงแดดโดยตรงมากกว่าเนินที่อยู่ตรงข้ามกัน จึงทำให้มีอุณหภูมิอบอุ่นกว่าเป็นเวลานาน ส่งผลให้เนินนั้นมีสภาพภูมิอากาศเฉพาะพื้นที่ที่อบอุ่นกว่าบริเวณโดยรอบ บางครั้งพื้นที่ต่ำที่สุดในหุบเขาอาจเกิดน้ำค้างแข็งได้เร็วกว่าหรือรุนแรงกว่าจุดที่อยู่ใกล้เคียงบนเนินเขา เนื่องจากอากาศเย็นจะจมลง ลมแห้งอาจไปไม่ถึงบริเวณต่ำสุด และความชื้นยังคงอยู่และตกตะกอนจากนั้นก็กลายเป็นน้ำแข็ง

• แคลิฟอร์เนียตอนเหนือเหนือบริเวณอ่าวเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องสภาพภูมิอากาศย่อยที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 33 ]} โดยทั่วไป แล้วชายฝั่งจะมีอุณหภูมิในเวลากลางวันอยู่ที่17 และ 19 องศาเซลเซียส (63 และ 66 องศาฟาเรนไฮต์)ในช่วงฤดูร้อน แต่เมืองที่อยู่ห่างจากมหาสมุทร เช่นเลคพอร์ตอาจมีอุณหภูมิสูงถึง34 องศาเซลเซียส (93 องศาฟาเรนไฮต์)ในวันฤดูร้อนโดยเฉลี่ย แม้ว่าจะอยู่ห่างจากชายฝั่งเพียงประมาณ40 ไมล์ (64 กิโลเมตร)ก็ตาม แม้แต่ทางเหนือสุดอย่าง หุบเขา แม่น้ำคลามัธบริเวณละติจูดที่ 41 องศาเหนือระหว่างวิลโลว์ครีกและยูเรกาก็มีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงเช่นนี้ ซึ่งถือว่าร้อนมากสำหรับพื้นที่ทางเหนือเช่นนี้ ที่ละติจูดนี้ อุณหภูมิที่ชายฝั่งเย็นมากจนวิลโลว์ครีก ทำลายสถิติอุณหภูมิสูงสุดตลอดกาลของ ยูเรกาได้เฉลี่ย 79 ครั้งต่อปี ทั้งๆ ที่พื้นที่ทั้งสองอยู่ห่างกัน ไม่ถึง 50 ไมล์ (80 กิโลเมตร)      
  • ซานฟรานซิสโกเป็นเมืองที่มีสภาพภูมิอากาศย่อยหลากหลาย เนื่องจากลักษณะภูมิประเทศที่แตกต่างกันและอิทธิพลจากชั้นหมอกทะเล ในช่วงฤดูร้อน สภาพอากาศจึงอาจแตกต่างกันได้มากถึง 9 องศาฟาเรนไฮต์ (5 องศาเซลเซียส) จากบล็อกหนึ่งไปยังอีกบล็อกหนึ่ง และแตกต่างกันถึง 30 องศาฟาเรนไฮต์ (17 องศาเซลเซียส) ระหว่างเขตหมอกชายฝั่งและเขตความร้อนในใจกลางเมือง ตัวอย่างเช่น ย่าน โนเอวัลเลย์มักจะมีอากาศอบอุ่นและมีแดดจัดกว่าพื้นที่ใกล้เคียง เนื่องจากเนินเขาโดยรอบช่วยกั้นหมอกเย็นจากมหาสมุทรแปซิฟิกไว้ได้บางส่วน
  • ภูมิภาคโดยรวมที่รู้จักกันในชื่อพื้นที่อ่าวซานฟรานซิสโกอาจมีอุณหภูมิที่แตกต่างกันอย่างมาก ในแอ่งและหุบเขาที่อยู่ติดกับชายฝั่ง สภาพอากาศจะมีความแปรปรวนอย่างมากในระยะทางสั้นๆ อันเป็นผลมาจากอิทธิพลของภูมิประเทศต่อการหมุนเวียนของอากาศจากทะเล พื้นที่อ่าวซานฟรานซิสโกมีสภาพอากาศที่หลากหลายในระยะทางเพียงไม่กี่ไมล์ ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่อ่าว อุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ยในเดือนกรกฎาคมอยู่ที่ประมาณ64 °F (18 °C)ที่Half Moon Bayบนชายฝั่ง87 °F (31 °C)ที่Walnut Creek ซึ่งอยู่ห่างจากชายฝั่ง เพียง25 ไมล์ (40 กม.)และ95 °F (35 °C)ที่Tracy ซึ่ง อยู่ห่างจากชายฝั่งเพียง50 ไมล์ (80 กม.) ^{[ 34 ]}          
• พื้นที่ ลอสแอนเจลิสและซานดิเอโกยังอยู่ภายใต้ปรากฏการณ์ที่typicalของไมโครไคลเมต^{[ 35 ] [ 36 ]}อุณหภูมิอาจแตกต่างกันได้มากถึง36 °F (20 °C ) ระหว่างพื้นที่ตอนในและชายฝั่ง โดยมีระดับความแตกต่างของอุณหภูมิมากกว่าหนึ่งองศาต่อไมล์ (1.6 กม.) จากชายฝั่งเข้าสู่ตอนใน เนินเขาและภูเขายังสามารถปิดกั้นมวลอากาศชายฝั่งได้อีกด้วยหุบเขาซานเฟอร์นันโดมักจะอบอุ่นกว่าลอสแอนเจลิสส่วนใหญ่ในฤดูร้อน เนื่องจากเทือกเขาซานตาโมนิกามักจะปิดกั้นลมทะเลเย็นและหมอก ทางตอนใต้ของแคลิฟอร์เนียยังมีปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศที่เรียกว่า " June Gloom " หรือ "May Grey" ซึ่งบางครั้งทำให้ท้องฟ้ามีเมฆมากหรือมีหมอกในตอนเช้าที่ชายฝั่ง แต่โดยปกติแล้วจะมีท้องฟ้าแจ่มใสในตอนเที่ยง ในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและต้นฤดูร้อน   
• เกาะใหญ่ของฮาวายยังเป็นพื้นที่ที่ขึ้นชื่อเรื่องสภาพภูมิอากาศขนาดเล็ก^{[ 37 ]}เช่นไคลัว-โคนาและฮิโล ฮาวายมีปริมาณน้ำฝน18 นิ้ว (460 มม.)และ127 นิ้ว (3,200 มม.)ต่อปี ตามลำดับ แม้ว่าจะอยู่ห่างกัน เพียง 60 ไมล์ (97 กม.)      
• เมืองแคลการี รัฐอัลเบอร์ตายังเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องสภาพภูมิอากาศย่อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งความแตกต่างระหว่างใจกลางเมืองและหุบเขาแม่น้ำ/ที่ราบน้ำท่วมถึงกับพื้นที่ทางทิศตะวันตกและทิศเหนือ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากความแตกต่างของระดับความสูงภายในเขตเมืองที่มากกว่า1,000 ฟุต (300 เมตร)แต่ก็อาจเป็นผลมาจากอิทธิพลของลมชินุกตาม ฤดูกาลได้เช่นกัน ^{[ 38 ]}  
• เมืองแฮลิแฟกซ์ รัฐโนวาสโกเชียก็มีสภาพภูมิอากาศย่อยหลายแห่งเช่นกันอุณหภูมิและสภาพอากาศบริเวณชายฝั่งอาจแตกต่างอย่างมากจากพื้นที่ที่อยู่ห่างจากชายฝั่งเพียง5-15 กิโลเมตร (3.1-9.3 ไมล์)ซึ่งเป็นเช่นนี้ในทุกฤดูกาล ระดับความสูงที่แตกต่างกันเป็นเรื่องปกติทั่วทั้งเมือง และเป็นไปได้ที่จะพบกับสภาพภูมิอากาศย่อยหลายแห่งขณะเดินทางบนทางหลวงสายเดียวกันเนื่องจากระดับความสูงที่เปลี่ยนแปลงไปเหล่านี้  
• แวนคูเวอร์และเขตปริมณฑลยังมีสภาพภูมิอากาศย่อยหลายแห่ง^{[ 39 ]}นอร์ทแวนคูเวอร์และภูมิภาคอื่นๆ ที่ตั้งอยู่บนเนินเขาได้รับปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยมากกว่า2,000 มิลลิเมตร (79 นิ้ว)ต่อปี ในขณะที่ภูมิภาคอื่นๆ ทางใต้ได้รับปริมาณน้ำฝนประมาณ1,000 มิลลิเมตร (39 นิ้ว)แม้ว่าจะอยู่ห่างกันไม่ถึง40 กิโลเมตร (25 ไมล์)อุณหภูมิในหุบเขาเฟรเซอร์ตอนในอาจอุ่นกว่าชายฝั่งถึง 10 องศาเซลเซียส (18 องศาฟาเรนไฮต์) ในขณะที่ในฤดูหนาวอุณหภูมิจะเย็นกว่าหลายองศา     
• อ่าวเชซาพีคยังเป็นที่รู้จักในเรื่องสภาพภูมิอากาศแบบกึ่งเขตร้อนอีกด้วย^{[ 40 ]}ที่โดดเด่นที่สุดคือผลกระทบทางภูมิอากาศที่ไม่รุนแรงต่อพื้นที่ทางตะวันออกและตะวันตกของที่ราบลุ่มแมริแลนด์และเดลมาร์วา การมีพื้นที่น้ำมากกว่า64,000 ตารางไมล์ (170,000 ^{ตาราง}กิโลเมตร) (ซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำจืดและน้ำเค็มผสมกัน) ทำให้มีความชื้นและความร้อนสูงขึ้นในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน ตัวอย่างของผลกระทบนี้คือการอยู่รอดของต้นปาล์มและพืชกึ่งเขตร้อน เช่น ผักตบชวา^{[ ​​41 ]}ในพื้นที่^{[ 42 ] [ 40 ]} 
• ชิลี ชิโกและโลส อันติโกสบนชายฝั่งทางใต้ของทะเลสาบเจเนอรัล การ์เรรามีสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อการเกษตรแม้จะอยู่ในปาตาโกเนีย ตอนใน ก็ตาม^{[ 43 ]}
• นครนิวยอร์กและเขตปริมณฑลโดยรอบมีปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเมืองอย่างกว้างขวาง และได้รับอิทธิพลจากมหาสมุทรแอตแลนติก ปัจจัยเหล่านี้ทำให้เป็นเมืองใหญ่ทางเหนือสุดของสหรัฐอเมริกาที่Köppenอธิบายว่าเป็นเขตภูมิอากาศกึ่งเขตร้อนชื้นโดยเมืองนี้อยู่ในเขตภูมิอากาศ USDA 7a/7b/8a เมื่อเทียบกับเมืองใกล้เคียงทางใต้ซึ่งอยู่ในเขตภูมิอากาศที่ต่ำกว่า

• ภูมิภาค ติชิโนในสวิตเซอร์แลนด์มีสภาพภูมิอากาศเฉพาะที่ต้นปาล์มและต้นกล้วยสามารถเจริญเติบโตได้^{[ 44 ]}
• เกาะแกรนคานาเรียถูกเรียกว่า "ทวีปขนาดเล็ก" เนื่องจากมีสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กที่หลากหลาย^{[ 45 ]}
• เกาะเตเนริเฟเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความหลากหลายของสภาพภูมิอากาศย่อย^{[ 46 ]}
• อิสตันบูลมีสภาพภูมิอากาศย่อยที่แตกต่างกันมากมายเนื่องจากภูมิประเทศที่เป็นเนินเขาและอิทธิพลทางทะเล^{[ 47 ]}ภายในเมือง อุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูร้อนอยู่ระหว่าง21–25 °C (70–77 °F)ขึ้นอยู่กับความใกล้กับทะเลดำโดยมีความแตกต่างที่สำคัญมากขึ้นในบางวัน ปริมาณน้ำฝนก็แตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากเงาฝนของเนินเขาในอิสตันบูล ตั้งแต่ประมาณ600 มิลลิเมตร (24 นิ้ว)ทางตอนใต้ที่ฟลอเรีย ไป จนถึง1,200 มิลลิเมตร (47 นิ้ว)ทางตอนเหนือที่บาห์เชคอย [ ^{48 ] นอกจาก}นี้ ในขณะที่ตัวเมืองเองอยู่ในเขตความทนทานต่อความหนาวเย็นของ USDA โซน 9a ถึง 9b แต่ชานเมืองด้านในอยู่ในโซน 8b โดยมีพื้นที่บางส่วนอยู่ในโซน 8a ​​ซึ่งจำกัดการปลูก พืช กึ่งเขต ร้อนที่ทนต่อความหนาวเย็นไว้ เฉพาะบริเวณชายฝั่ง^{[ 49 ]}    
• เมืองลีดส์ซึ่งตั้งอยู่ในยอร์กเชียร์ ประเทศอังกฤษ ขึ้นชื่อว่ามีสภาพภูมิอากาศย่อยหลายแบบ เนื่องจากมีหุบเขาจำนวนมากล้อมรอบใจกลางเมือง
• ชายฝั่งตะวันตกตอนกลางของโปรตุเกส เช่นเดียวกับแคลิฟอร์เนีย มีความแตกต่างของอุณหภูมิในฤดูร้อนอย่างมากเมื่อเทียบกับพื้นที่ตอนในโดยรอบ ในระยะทางน้อยกว่า60 กม. (37 ไมล์)อุณหภูมิเฉลี่ยรายวันในฤดูร้อนอาจแตกต่างกันได้มากถึง 10 องศาเซลเซียส/18 องศาฟาเรนไฮต์ จาก21 °C (70 °F)ในPenicheหรือSão Pedro de Moelไปจนถึงประมาณ31 °C (88 °F)ในSantarémหรือTomarปรากฏการณ์นี้เกิดจากการยกตัวของน้ำ ในท้องถิ่น ที่เกิดจากลมNortada ทางเหนือ ^{[ 50 ]}      
• บริเวณชายฝั่งใน แคว้น อันดาลูเซียของสเปนมีสภาพภูมิอากาศเฉพาะถิ่น ทางตอนเหนือของชายฝั่ง เมืองกาดิซมีอุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูร้อนอยู่ที่27 องศาเซลเซียส (81 องศาฟาเรนไฮต์)โดยมีอากาศอบอุ่นในเวลากลางคืน ขณะที่เมืองเฆเรซ เด ลา ฟรอนเตรา ที่อยู่ใกล้เคียง มีอุณหภูมิสูงสุดในฤดูร้อนอยู่ที่33 องศาเซลเซียส (91 องศาฟาเรนไฮต์)และพื้นที่ตอนในทางเหนือ เช่นเซบียาจะร้อนกว่านั้นอีก    
• โซรานาชุมชนในหุบเขาเปสเซียของอิตาลี มีสภาพภูมิอากาศขนาดเล็กที่ถือว่าเหมาะสำหรับการปลูกถั่วโซรานา^{[ 51 ]}
• เขต นิซซา (นีซ) ของเมืองแฟรงก์เฟิร์ตอัมไมน์ประเทศเยอรมนี เป็นพื้นที่เล็กๆ บนฝั่งเหนือของแม่น้ำไมน์ซึ่งมีที่กำบังลมและแสงแดดที่สะท้อนจากแม่น้ำ ทำให้เกิดสภาพอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนและเป็นแหล่งรองรับสวนพืชพันธุ์จากยุโรปตอนใต้ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งทางตอนเหนือของเทือกเขาแอลป์^{[ 52 ]}

• อัมมานประเทศจอร์แดน มีตัวอย่างสุดขั้วของสภาพภูมิอากาศขนาดเล็ก และเกือบทุกย่านมีสภาพอากาศเป็นของตัวเอง^{[ 53 ]}เป็นที่รู้กันในหมู่คนท้องถิ่นว่าบางเขต เช่น ชานเมืองทางเหนือและตะวันตก เป็นหนึ่งในเขตที่หนาวที่สุดในเมือง และอาจมีน้ำค้างแข็งหรือหิมะ ในขณะที่เขตที่อบอุ่นกว่า เช่น ใจกลางเมือง อาจมีอุณหภูมิที่อบอุ่นกว่ามากในเวลาเดียวกัน
• ซิดนีย์ประเทศออสเตรเลีย มีสภาพภูมิอากาศเฉพาะถิ่นที่เกิดขึ้นอย่างเด่นชัดในช่วงเดือนที่อากาศอบอุ่นในเขตชานเมืองทางตะวันตกของซิดนีย์ ซึ่งอยู่ห่างจากชายฝั่ง สภาพอากาศจะแห้งกว่าและร้อนกว่ามาก โดยทั่วไปอุณหภูมิจะสูงกว่าใจกลางเมืองซิดนีย์และเขตชานเมืองทางตะวันออก (ชายฝั่ง) ประมาณ 3–7 °C (5–13 °F) เนื่องจาก ลมทะเลไม่สามารถพัดเข้ามาถึงพื้นที่ภายในได้ ในช่วงฤดูร้อน อุณหภูมิเฉลี่ยของชายฝั่งอยู่ที่25.9 °C (78.6 °F)ในขณะที่พื้นที่ภายในมีอุณหภูมิระหว่าง28 ถึง 30 °C (82 ถึง 86 °F)ขึ้นอยู่กับเขตชานเมือง^{[ 54 ] [ 55 ]}ในกรณีที่รุนแรง ชายฝั่งจะมีอุณหภูมิ24 °C (75 °F)ในขณะที่เขตชานเมืองที่อยู่ห่าง จากชายฝั่ง 20 กม. (12.43 ไมล์ ) จะมี อุณหภูมิสูง ถึง 36 °C (97 °F)อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิต่ำสุดในฤดูหนาวทางตะวันตกจะต่ำกว่าชานเมืองชายฝั่ง ประมาณ 3–5 °C (5–9 °F) และอาจทำให้เกิดน้ำค้างแข็งเล็กน้อยถึงปานกลาง ^{[ 56 ]}ภายในเมืองและบริเวณโดยรอบ ปริมาณน้ำฝนแตกต่างกันไป ตั้งแต่ประมาณ682.5 มม. (26.87 นิ้ว)ทางตะวันตกสุด ไปจนถึง1,213.8 มม. (47.79 นิ้ว)ที่ Observatory Hill (ทางตะวันออกหรือชายฝั่ง) ^{[ 57 ]}