不同时间尺度的气象变化可能产生不同的健康效应。一天内短时间的某些大气现象和天气如雷电、冰雹、狂风、骤雨、冰冻和酷热等严酷的物理作用，对人体产生不良影响或伤害。多日的恶劣天气如严寒、闷热和天气剧变，可使人体组织或器官的功能发生障碍，如诱发心肌梗塞、脑溢血和哮喘等疾病，或降低人的免疫力，使传染病的发病率升高。严济远的研究指出，上海每年入秋后第一次强烈降温会引起感冒的高发。较长日期的季节变化对健康会发生重大影响，慢性病病情加重，甚至导致死亡。世界上大多数地区冬季死亡率均高于夏季。上海冬季死亡数相当于夏季的135%，广州为118%.老人死亡高峰都在冬季，英国和日本1岁以下婴儿的死亡高峰在9月。

气候异常往往为病原体和传媒提供了孳生和蔓延的条件，而成为某些流行病的重要流行因素。疟疾、黄热病、登革热、流感和流脑等的流行均与其天气或气候背景有关，以致传染病往往有明显的季节性。例如：呼吸道感染、支原性肺炎、麻疹、水痘和风疹等病冬春季多见；伤寒与副伤寒在5～9月（华南）或8～11月（华北）多见；枯草热在4～5月和9～10月多发。魏赞道研究了贵阳1957年的流感流行，指出：当年2～3月气温异常冷湿，与常年同期比较，2月平均气温低5℃，降水多6日，日照少22小时。在这种异常气候影响下，贵阳从2月7日至3月底感冒大流行医`学教育网整理，发病者达4万多。

不同的气象因素可能与不同的健康效应相关。对健康影响最大的气象要素可能是温度，而受影响最大的人群是老人、病人。不少老人患有心血管、脑血管疾病或有循环系统障碍。夏天的热浪使他（她）们的体温调节系统处于“超负荷”状态，感受“热胁迫”，增加死亡的危险。据上海市的调查资料，热日午后温度每升高1℃，死亡增加10人。寒冷和某些其他气象因素对人体也有影响。例如，冠心病、冠状动脉硬化、心肌梗塞和风湿性心脏病病人对热浪和寒潮都很敏感。这是因为心脏组织已有损坏，恶劣环境使疾病加重。