Samsø Kommune udgøres af en stor ø med omkringliggende småøer, og klimaet præges derfor i høj grad af havet. Således følger temperaturen overvejende havets, hvilket giver milde temperaturer året rundt med hverken særlig kolde eller særlig varme perioder. Om efteråret og vinteren er havet forholdsvis varmt, hvilket øger lufttemperaturen og skubber Samsø op blandt landets ti varmeste kommuner.
Om foråret dæmper det kolde hav skydannelsen, om end øen i denne periode kan få en del havgus. Når vinden kommer fra vest, når den at tørre ud hen over Den Jyske Højderyg, inden den rammer Samsø. Om sommeren mindsker det kølige hav desuden risikoen for byger. Tilsammen gør det Samsø til landets tørreste kommune. Derudover kan kommunen bryste sig af at have landets seks tørreste måneder.
Det tørre klima kommer også til udtryk i masser af solskin. I tre af årets måneder er kommunen landets solrigeste, og ser man på det samlede antal solskinstimer over året, er det kun Læsø Kommune, som får mere sol.
