De store søer, Furesø, Bagsværd Sø og Lyngby Sø, samt nærheden til Øresund dæmper temperaturudsvingene i kommunen, så somrene sjældent bliver meget varme, mens vintrene forbliver milde. Årsmiddeltemperaturen ligger stadig noget over landsgennemsnittet, og i april, maj og juni er Lyngby-Taarbæk Kommune blandt landets ti varmeste. Det skyldes den stedvis tætte bebyggelse samt de store landområder mod øst og syd, der gør det muligt for varmen at nå frem til kommunen. Om sommeren afkøles den varme luft fra øst og syd dog af Øresund, mens sundet i kolde vintre til gengæld varmer luften op. Selv om den østlige beliggenhed betyder, at luften fra vest når at tørre ud, inden den når frem til kommunen, giver skovområderne og det bakkede terræn en smule mere skydannelse og nedbør.
Fra november til januar ligger Lyngby-Taarbæk blandt landets ti solfattigste kommuner. Det kompenseres der dog for i sommerhalvåret, så det årlige antal solskinstimer ender lidt over landsgennemsnittet.
