Степь отличается сезонной и суточной контрастностью температур с сильным перегревом земли летом и резким остыванием зимой, большим суточным перепадом дневных и ночных температур. «Степной климат отличается от климата других ландшафтных зон прежде всего поразительным непостоянством, — пишет Вячеслав Мордкович, — Жизнь между засухой и потопом, жарой и холодом обычное состояние экосистем степного типа. Климатические контрасты проявляются также чередованием морозных дней и оттепелей зимой, внезапным похолоданием летом или таким же неожиданным потеплением (до 30 °C) рано весной в апреле, когда еще не полностью растаял снег». Летом «холодный душ» сменяется изнуряющей жарой и засушьем. «Даже в середине лета бывают похолодания как в тундре. Среднесуточная температура воздуха в июле может вдруг опуститься с 30 до 7 °C. Требуется всего 23 часа, чтобы температура поверхности степной почвы подскочила с 16 до 42 °C. Суточная амплитуда температур воздуха в степи даже в середине лета достигает 31 °C» (Судьба степей, с. 129, 140, 142).
Практически вся выпадающая атмосферная влага (80 %) в степи приходится на летние месяцы, причем крайне неравномерно: в июне-июле от Молдавии до Дона засуха. С третьей декады сентября все евразийские степи погружаются в зимнюю спячку либо из-за нехватки тепла, либо воды, либо того и другого. Иногда вся влага может выпасть одним большим летним ливнем и быстро испариться из-за жары, а во все остальное время — сушь, из-за которой в степи не растут деревья, мало сочного разнотравья и у людей пересыхает язык во рту. Растения могут использовать не более одной пятой выпадающей в степи влаги. Через каждые 34 года в степи повторяются сильные засухи. Не случайно земледелие кочевников сводилось к весеннему посеву и уходу от поля с возвращением к нему лишь осенью, сбору скудного урожая, если он был.
Степной климат нашего материка определяется областью высокого давления, которая тянется узким языком на запад от Сибирского антициклона, проходя по условной линии, соединяющей города Кызыл — Уральск — Саратов — Харьков — Кишинев — Секешфехервар. Эта условная линия названа Большой климатической осью Евразии. Ось служит ветроразделом на материке. Зимой к северу от нее, там, где располагается зона лесостепи и леса, где в средневековье жили земледельцы, дуют теплые ветры с запада и юго-запада, несущие осадки. К югу, там, где находятся степи, полупустыни и пустыни, где преобладают сухие и холодные северо-восточные и восточные ветры, в средневековье жили только кочевники.
«Узкий язык от области высокого атмосферного давления и степи, тесно связанные с этим своеобразным климатическим явлением, вонзаются в Европу как холодный клинок. В страны мягкого климата, сочных, ярких ландшафтов и комфортного людского быта степи пропускают морозы, засухи, виды растений и животных, способных выносить суровые внешние условия, а в VII–XII вв. армии кочевников», — пишет Вячеслав Мордкович.
Направление ветров продиктовано движением воздушных потоков в антициклонах по часовой стрелке, из центра, где атмосферное давление высокое, к окраине, где оно ниже. В январе сильный перепад давления между Атлантикой и Сибирью создает мощную воздушную тягу от центра Азии к Атлантическому океану. Этот морозный «сквозняк» выбирает свой путь между возвышенностями, горами по ровным низким пространствам.
Территории к северу от Большой климатической оси Евразии получают зимой больше осадков, чем к югу от нее. Глубокий снежный покров предохраняет почву от чрезмерного промерзания. Весной здесь не просто много воды, но особенность паводка в том, что вода не сбегает сразу в реки, а постепенно просачивается в почву, увлажняя ее. К югу же от Большой климатической оси Евразии вода весной быстро испаряется, не успев просочиться в мерзлую почву. Степи получают воды не меньше, чем лесные экосистемы весной при таянии снега, а летом от ливневых дождей. Однако период обильного увлажнения в степях быстро сменяется засухой (Судьба степей, с. 27–28, 30, 33, 35).
Можно сказать, что жизнь в степи зависит от воды. Как четко заявил Игорь Иванов в специальном докладе на семинаре «Человек и природа — проблемы социоестественной истории», богатство видов и интенсивность жизни степи во всей ее истории — от плейстоцена до голоцена — определялась не столько похолоданиями и потеплениями и толщиной гумусного слоя, сколько уровнем увлажненности (см. также Иванов 1997-1). Не случайно степные города Золотой Орды выросли на реках.
Биоценоз степи устроен таким образом, чтобы максимально сохранить влагу и фитомассу в засушливые периоды. О структуре почв, жизнедеятельности растений и животных в этом направлении Станислав Мордкович и Сергей Баландин пишут следующее.