加州的天气像它本身一样，变化多端。尽管加州以日照时间长而闻名，但在不同区域的气温、降雨量、土壤和其他自然条件有很大的不同。这也就是为什么加州有这么多不同的葡萄酒品种。
　　
　　加州独特的气候是由从南向北延伸的两座山脉形成。沿海的山脉是由太平洋边缘高低起伏的山脉组成，这些山脉相对比较矮，很少有超过1200米的山脉。第二个山脉是内华达山脉，它平行于海岸线，距海岸线大约160到200公里。在两山脉之间的中央谷是加州许多酿酒葡萄的故乡，能酿造出有价值葡萄酒。尽管海岸山脉西边的天气受太平洋海洋气候的影响，但加州有近2000公里的太平洋海岸线。冬暖夏凉，每日和季节温差较小，湿度相对较高是这个地区的典型特征。
　　
　　天然条件
　　
　　海洋气候移至内陆，海上气候影响自然减少。种植区域逐渐由海洋性气候变为大陆性气候，夏天炎热，冬季寒冷，每日和季节性的温差较大，并且湿度相对较低。大多数的葡萄种植区域位于两种气候环境的过度的地区，环境变化在两种气候的极端中间。在这些区域有酿酒葡萄生长和酿造最理想的自然条件。夏天，当凉爽的海洋气候和温暖的内陆空气接触时，就产生了一连串助长各种酿酒葡萄繁殖的微气候。由于长期的生长季节允许葡萄有缓慢成熟期，所酿成的葡萄酒带有显著的“果味”，世界各地的葡萄酒迷已将特征认定为加州葡萄酒的特殊风味。