La Basilicata è regione di forti contrasti dal punto di vista climatico. Il territorio lucano rientra nell'area di influenza in parte del clima temperato e freddo, e in parte di quello mediterraneo.
Tale situazione è prevalentemente influenzata dalla sua complessa orografia, caratterizzata da dislivelli molto forti, che dal livello del mare giungono a oltre i 2.200 m, e dalla posizione geografica, a cavallo di tre mari: Adriatico a nord-est, Tirreno a sud-ovest, Ionio a sud-est. La catena appenninica intercetta buona parte delle perturbazioni atlantiche presenti nel Mediterraneo ed influenza la distribuzione e la tipologia delle precipitazioni, favorendo la concentrazione delle precipitazioni piovose nell'area sud-occidentale della regione. Le precipitazioni nevose sono, al contrario, concentrate in prevalenza nella porzione nord-orientale della Regione e non sono rare anche a quote relativamente basse.
Sono quindi presenti, in estrema sintesi, due regimi pluviometrici distinti: il versante ionico caratterizzato da fronti perturbati meno frequenti e con un minore apporto, e il versante tirrenico, esposto alle perturbazioni provenienti da ovest e nordovest e interessato da maggiori precipitazioni. Le precipitazioni medie annue variano dai 529 mm di Recoleta fino ai circa 2.000 mm di Lagonegro.
La distribuzione stagionale delle piogge ha caratteri tipicamente mediterranei: in genere, circa il 35% delle precipitazioni è concentrato in inverno, il 30% in autunno, il 23% in primavera e solo il 12% durante l'estate. I mesi con maggiore piovosità sono novembre e dicembre, quelli meno piovosi luglio ed agosto.
L'andamento delle precipitazioni sia nel corso dell'anno che nella successione degli anni è soggetta a forti variazioni, e spesso una parte considerevole delle piogge si concentra in pochi giorni, con intensità molto elevata. Anche le temperature sono molto variabili nella regione. A titolo di esempio si riporta la temperatura media annua delle due stazioni meteorologiche che si pongono agli estremi opposti, tra quelle disponibili per il territorio regionale: a Pescopagano, stazione posta sui rilievi nord-occidentali a 954 m di quota, la temperatura media
annua è di 10,4 °C, a Recoleta, stazione dell'entroterra della costa ionica a 83 m di altitudine, è di 17,4 °C.
L'andamento delle temperature è caratterizzato da forti escursioni, con estati molto calde e inverni rigidi. Il mese più freddo è in genere gennaio, con estremi rappresentati da Pescopagano (2,0°C) e Nova Siri Scalo (9,3°C). La temperatura media mensile più elevata si registra a Recoleta nel mese di luglio con 27,0°C; nello stesso mese, a Pescopagano, la media è di appena 19,0°C.
La media delle temperature minime annue varia da -9,6°C di Pescopagano sino a -1,6°C per la stazione di Nova Siri Scalo; la media delle massime annue è di 31,0°C per Latronico e 39,3°C a Valsinni. La temperatura media massima del mese più caldo si riscontra a Recoleta con 33,0°C; la minima del mese più freddo si registra ancora a Pescopagano con -0,8°C. Infine, relativamente ai valori assoluti, il massimo registrato è stato a Recoleta con 48,1°C il 6 agosto 1946, il minimo a Pescopagano con -15,6°C il 26 gennaio 1954. In estrema sintesi, come evidenziato da Cantore et al. (1987), gran parte del territorio presenta caratteristiche tipicamente mediterranee (litorale ionico, fossa bradanica e Murge materane); il bacino tirrenico e le aree del Vulture comprese entro gli 800 m s.l.m. hanno clima analogo, ma, con siccità estiva meno marcata. Le zone comprese tra 800 m s.l.m. e 1.600 m s.l.m. si caratterizzano per un clima temperatofreddo, con estati temperate ma sempre interessate da una sensibile siccità; al di sopra del 1600 m s.l.m., si entra nell'ambito dei climi freddi con estati più o meno siccitose. Il presente lavoro ha suddiviso la regione Basilicata in 15 province pedologiche e, per ciascuna, sono stati effettuati alcuni approfondimenti climatici. Per ogni provincia pedologica sono state individuate una o più stazioni meteorologiche di riferimento, e per ciascuna sono riportati alcuni dati meteorologici (medie mensili e annue delle temperature e delle precipitazioni) relativi alle serie storiche disponibili. In base a questi, per ogni stazione prescelta sono state elaborate alcune classificazioni e indici climatici.

I dati utilizzati provengono dalle stazioni meteorologiche presenti in Basilicata e gestite dalla Sezione Idrografica del Genio Civile di Catanzaro, che dispongono di misure sia pluviometriche che termometriche per serie storiche sufficientemente ampie (alcune decine di anni). Le stazioni che rispondono a questi requisiti non sono molte, a causa della scarsa disponibilità dei dati termometrici: in Basilicata le stazioni che li posseggono con serie storiche sufficientemente rappresentative sono soltanto 22 (Cantore et al, 1987).
Per una visualizzazione dell'andamento delle precipitazioni e delle temperature nel corso dell'anno è stato costruito il diagramma ombro-termico di Bagnouls e Gaussen, che identifica come mesi secchi o aridi i mesi nei quali le precipitazioni, espresse in mm, sono inferiori al doppio della temperatura, espressa in gradi centigradi. Tutte le stazioni meteorologiche esaminate hanno mesi secchi, ad eccezione di Lagonegro. Il numero di mesi secchi è variabile, e cresce procedendo dalla dorsale appenninica verso la fossa bradanica e la costa ionica, dove raggiunge i valori massimi: 4 mesi a Nova Siri e Policoro, 5 mesi a Recoleta. Gli altri indici climatici calcolati sono il pluviofattore di Lang, e l'indice di aridità di De Martonne.
La formula di Lang mette in relazione la temperatura media annua ed il totale annuo delle precipitazioni, allo scopo di definire le condizioni di movimento dell'acqua nei suoli, e in particolare il bilancio tra eluviazione ed evaporazione. Possono essere considerate come aride, da questo punto di vista, le zone in cui il pluviofattore è inferiore a 40, semiaride quelle tra 40 e 60, mentre è a partire da valori superiori a 60 che possono avvenire processi di dilavamento all'interno dei suoli. In Basilicata (si veda la tabella) la zona arida secondo Lang è ampia, e include gran parte del settore orientale della regione, compreso il territorio di Lavello.

Il metodo di De Martonne, utilizzando i medesimi parametri, identifica un indice di aridità e in base a questo definisce il clima secondo 6 gradi di aridità e umidità: arido estremo, arido, semiarido, subumido, umido, perumido. Come si vede nella tabella, a parte l'arido estremo e l'arido, in Basilicata sono presenti tutti i gradi di umidità dal semiarido al perumido.

Per un inquadramento climatico più articolato è stata elaborata la classificazione climatica di Thornthwaite, che prende in considerazione i parametri dell'evapotraspirazione, cioè la quantità di acqua che evapora dal suolo e traspira attraverso le piante, e dello stato della riserva idrica nel suolo. Vengono determinati due indici che esprimono il grado di umidità e di aridità di una zona, l'Indice di umidità (Ih) e l'Indice di ariditàtivo. La classificazione climatica di Thornthwaite stabilisce 9 classi principali, riassunti nella tabella seguente.

Oltre al tipo climatico principale, la classificazione di Thornthwaite stabilisce una serie di altri parametri, la cui valutazione concorre alla definizione del clima, e che sono riassunti in una formula che riporta, nell'ordine, il tipo climatico, a varietà climatica in funzione dell'efficienza termica, le variazioni stagionali dell'umidità, e la concentrazione estiva dell'efficienza termica.
I risultati dell'applicazione del metodo alle stazioni selezionate, considerando una capacità di ritenuta idrica dei suoli di riferimento di 150 mm, sono riportati nella tabella riassuntiva. Per quanto riguarda il tipo climatico, la variabilità climatica del territorio regionale è evidenziata dal fatto che sono presenti tutti i tipi previsti, ad eccezione dell'arido.
L'indice di aridità più elevato si registra ancora una volta a Recoleta, stazione che ha anche l'indice di umidità globale più basso. Indici di umidità globale molto bassi si hanno, oltre che nelle altre località nei pressi della costa ionica come Metaponto e Nova Siri, anche nella zona nord-orientale della regione, a Lavello. Tra le stazioni selezionate, Recoleta è quella con l'indice di aridità più elevato, ma non è quella con l'indice di umidità più basso. E' nelle zone più interne, lungo la fascia orientale della regione, che si rinvengono i minori indici di umidità: Lavello, Diga Rendina, il più basso a Matera. Lagonegro si conferma la stazione con clima più umido, caratterizzato dalla "forbice" più marcata tra l'indice di aridità (il più basso tra le stazioni considerate), e l'indice di umidità (il più elevato).
La varietà climatica in funzione dell'efficienza termica è un indice che si riferisce alla efficacia delle temperature sulla crescita delle piante ed è in relazione all'evapotraspirazione potenziale (ETP).
Da questo punto di vista il clima della Basilicata è più omogeneo, presentando valori di ETP sempre consistenti. Tutte le stazioni considerate sono classificate come mesotermiche (cioè con valori di ETP comprese tra 570 e 1.440 mm annui). In particolare, tra le varietà climatiche mesotermiche la maggioranza delle stazioni appartiene al secondo mesotermico (B'2, con ETP compresa tra 712 e 855 mm annui), mentre tre stazioni presso la costa ionica (Recoleta, Nova Siri Scalo e Metaponto) rientrano nel terzo mesotermico (B'3, con ETP tra 855 e 997). Alcune aree interne (Latronico, Pescopagano, Picerno, Potenza, Stigliano) hanno una ETP più bassa e appartengono alla classe del primo mesotermico (B'1), che comprende valori di ETP tra 570 e 712 mm annui.
Da elaborazioni effettuate utilizzando fattori di regressione delle temperature con l'aumentare dell'altitudine (Cantore et al., 1987), è stato stimato che probabilmente a quote superiori a 1.800 m si rinvengono aree microtermiche, con ETP annua inferiore a 570 mm.

Anche per quanto riguarda le variazioni stagionali dell'umidità c'è una certa omogeneità. Nelle stazioni a tipo climatico umido (A, B, C2), si registra una moderata deficienza idrica in estate (simbolo s nella formula climatica), ad eccezione di Pescopagano, dove la deficienza idrica è assente o molto ridotta (simbolo r). Nelle stazioni a tipo climatico più arido (C1, D), nella maggior parte dei casi non vi è eccedenza idrica (sigla d). Sono tuttavia presenti varianti nelle quali si registra una certa eccedenza idrica in estate, localizzate per lo più presso il margine orientale dei rilievi appenninici.
In particolare, a Montalbano Ionico e Palazzo S. Gervasio tale eccedenza è moderata (sigla w), mentre a Tricarico e Valsinni è forte (sigla w2). La concentrazione estiva dell'efficienza termica è bassa in tutta la regione, poiché il periodo caratterizzato da temperature relativamente elevate è molto più ampio del trimestre estivo. Tra le stazioni prescelte spicca Maratea, che con il 47 % ha la più bassa concentrazione estiva, appartenente alla classe più bassa delle 8 classi previste dal sistema di Thornthwaite (< 48,0 %, sigla a'). La maggioranza delle stazioni rientra nella classe successiva, con valori compresi tra 48,0 e 51,9 % (sigla b'4), mentre alcune località dimostrano un clima più contrastato da questo punto di vista: Matera, Monticchio, Stigliano, Teana, Tricarico e Valsinni hanno una più alta concentrazione estiva dell'efficienza termica, compresa tra 51,9 e 56,3 % (sigla b'3).
Infine, per ogni stazione selezionata è stata elaborata anche la classificazione del Pavari, che individua una zonazione fitoclimatica. Come confermato anche da Cantore et al. (1987), in Basilicata domina largamente il Lauretum, che caratterizza la fossa bradanica, la valle dell'Ofanto, le murge materane, le aree costiere ionica e tirrenica, e parte anche dei rilievi appenninici, alle quote meno elevate. Il Lauretum è presente con tutte e tre le sottozone, calda, media e fredda, e sempre con il sottotipo con siccità estiva. La sottozona calda , è limitata alla fascia costiera ionica e a quella tirrenica, dove interessa una piccola striscia alle quote più prossime al mare. La sottozona media è più ampia, estendendosi anche nei settori settentrionale e nord-orientale della regione fino a circa 500-600 m di quota. La sottozona fredda è certamente quella più rappresentata e occupa gran parte della porzione centrale del territorio della regione. Salendo di quota, e spostandosi verso ovest, si rinvengono prima il Castanetum e poi il Fagetum, mentre il Picetum è probabilmente presente in maniera sporadica al di sopra dei 1.900 m di quota, limitatamente ai massicci del Sirino e del Pollino