Климат островов морской, арктический. Средняя многолетняя температура — −14 °C[8]. Минимальная температура зимой достигает −47 °C, частый сильный штормовой ветер[8] до 40 м/сек[9]. Летом наивысшая температура поднимается до +6,2 °C; средняя температура января от −28 до −30 °C, июля от 0 до 2 °C[10]. За год выпадает от 200 до 500 мм осадков[10], преимущественно летом; максимум их достигает в августе, причём бо́льшая часть осадков выпадает на северо-западе Северной Земли[9]. На глубине 15 см находится многолетняя мерзлота.