Kommunens lange kystlinje betyder, at klimaet i høj grad påvirkes af havet, som dæmper temperaturvariationen, så somrene bliver kølige, og vintrene forholdsvis lune. Fraværet af meget lave temperaturer betyder, at årstemperaturen holder sig oppe over landsgennemsnittet.
Mod syd mindskes kystpåvirkningen, og temperaturvariationen bliver større. Det giver bl.a. varmere sommerdage, hvilket fører til flere byger. Det kuperede landskab mellem Harndrup og Morud giver også mere nedbør til den sydvestlige del af kommunen, hvorimod den østlige del ud mod Odense Fjord er mere nedbørsfattig. Samlet set er kommunen dog forholdsvis tør, da vestenvinden når at tørre ud på sin vej hen over Jylland og Den Jyske Højderyg. Det giver en årsnedbør under landsgennemsnittet.
De lave nedbørsmængder betyder færre skyer og mere sol, og set over året har Nordfyns Kommune flere solskinstimer end landet som helhed.