O clima da região é quente e úmido, com estação seca pouco pronunciada, sendo a variação anual de temperatura uma função do relevo. As maiores temperaturas, acima de 25 ⁰C, ocorrem nas áreas abaixo de 200 metros de altitude, englobando a Baixada Fluminense. Nas áreas mais elevadas as temperaturas atingem índices entre 20 ⁰C e 18 ⁰C. As temperaturas menores, durante o mês de julho, tendem para índices médios inferiores a 13 ⁰C nas áreas situadas acima de 1000 metros, enquanto que na Baixada a temperatura média oscila entre 19 ⁰C e 20 ⁰C. Nesta área o inverno é ameno e o verão climático é sempre quente e muito longo, de setembro a março, embora a temperatura máxima se verifique, normalmente, em dezembro ou janeiro.

A média anual de precipitação pluviométrica situa-se entre 1000 a 1500 milímetros na Baixada. Nas escarpas da Serra do Mar, a média anual está acima de 2 100 milímetros. Estas escarpas atuam como barreira às penetrações das massas de ar úmido provenientes do oceano em direção ao interior, originando chuvas orográficas. No verão climático estas chuvas constituem verdadeiros aguaceiros, que aumentam rapidamente a vazão dos cursos d’água, que passam a ter enorme energia de transporte. Não é raro, nestes momentos, observar no leito dos rios, o deslocamento de blocos arredondados com dezenas de centímetros de diâmetro. Como veremos mais adiante, o poder destruidor destas correntes só é diminuído pela exuberante vegetação da área.