加勒比海地區一般屬熱帶氣候。但因受高山、海流和信風影響，各地有所不同。多米尼克部分地區年平均雨量高達889公分(350寸)，而委內瑞拉沿海博奈爾(Bonaile)島只有25公分(10寸)。每年6～9月，時速達120公里(75哩)的熱帶風暴(颶風)在北部和墨西哥灣比較常見，南部則極為罕見。海底可分成5個橢圓形海盆，彼此之間為海脊和海隆所分隔。自西往東依次為猶加敦、開曼、哥倫比亞、委內瑞拉和格Verna達海盆。 北大西洋深層水從向風水道下面進入加勒比海，含氧量為6毫升/公升，鹽度為35‰。委內瑞拉海盆1,800～3,000公尺(5,900～9,800尺)深處形成高氧水層。由於海底山脊的阻隔，來自南極的底層水不能進入，加勒比海底溫接近4℃(39℉)，而大西洋底溫則不到2℃(36℉)。表層海流主要透過南部安地列斯諸島之間的水道和海峽進入加勒比海、然後在信風推動下越過狹窄的猶加敦海峽進入墨西哥灣。這些風力驅動的表層海水堆積在猶加敦海盆和墨西哥灣，導致那裡的海平面高於大西洋麵，形成靜水頭，一般認為這就是墨西哥灣流的主要動力來源。