Kaliforniassa vallitsee välimerenilmasto, jolle ovat ominaisia lämpimät, kuivat kesät ja leudot, kosteat talvet. Ilmasto voi kuitenkin vaihdella maantieteellisen alueen mukaan. Sademäärät ovat esimerkiksi osavaltion pohjoisosassa suurempia kuin eteläosassa.
myös Kalifornian ilmasto voi heilahtaa kosteista vuosista kuiviin vuosiin ja takaisin. Ilmastonmuutos lisää tätä vaihtelua.
keskimäärin 75 prosenttia Kalifornian vuotuisesta sademäärästä – joka koostuu sateesta, lumesta ja rakeista – sataa marraskuusta maaliskuuhun. Suurin osa tästä sademäärästä tapahtuu vain kolmessa kuukaudessa-joulu -, Tammikuu-ja helmikuussa-jolloin Kaliforniassa on tapana saada pieni määrä suuria talvimyrskyjä, joita kutsutaan ilmakehän joiksi. Kourallinen ilmakehän jokia – tai niiden puute-talvikaudella voi määrittää, onko vuosi märkä vai kuiva.
katso alla olevista raporteista tilannekuva Kalifornian perusoloista alueellisella tai osavaltion laajuisella tasolla. Tarkempaa tietoa sademääristä ja pintavesistä on saatavilla Kalifornian Datanvaihtokeskuksesta (CDEC).