Метеорологічні умови в різних частинах Каспійського моря неоднакові внаслідок його великий меридіональної протяжності.
Для північній частині моря характерно переважання східних і південно-східних вітрів більшу частину року. У середній частині панують вітри північно-західного і південно-східного напрямків, в районі. Апшеронского півострова внаслідок орографического ефекту-вітри північного і південного напрямку.
У південній частині моря на південному заході переважають північні та північно-східні вітри, на крайньому південному сході взимку переважають північно-західні вітри, влітку - південно-східні.
Над морем переважають вітри зі швидкостями до 10 м / с (80-90%), повторюваність штормових вітрів менше 1%.
Сильні і штормові вітри в основному північно-західного і південно-східного напрямків спостерігаються найчастіше навесні і взимку поблизу західного узбережжя Середнього Каспію, особливо в районі Апшеронского півострова. Рідше відзначається штормова діяльність над Північним Каспієм, а також в південно-східному і південно-західному районах моря.
У літній період середньомісячна температура повітря по всьому морю 24 ° -26 ° С, причому найбільш високі значення характерні для південно-східного району (в Красноводську близько 28 ° С).
Температура води схильна до значних широтним змін, найбільш чітко вираженим в зимовий період, коли температура змінюється від 0-0,5 ° С у кромки льоду на півночі моря до 10-11 ° С на півдні, т. Е. Різницю температури води становить близько 10 ° С.
Температура води біля західного узбережжя на 1-2 ° С вище, ніж у східного.
У відкритому морі температура води вище, ніж у узбереж: на 2 3 ° С в середній частині і на 3-4 ° С: -в південній частині моря.
У зимовий період розподіл температури з глибиною більш однорідне, чому сприяє зимова вертикальна циркуляція. В помірні і суворі зими в північній частині, моря і мілководних затоках східного узбережжя температура води знижується до температури замерзання. Весняний прогрів. води вирівнює горизонтальні градієнти і різниця температур між прибережними районами і відкритим морем не перевищує 0,5 ° С. Прогрів поверхневого шару порушує однорідність у розподілі температури з глибиною.
Біля східного узбережжя Середнього Каспію в літні місяці щорічно з різною інтенсивністю спостерігається .под'ем холодних, глибинних: вод і як наслідок зниження температури на поверхні води (7-15 ° С).
У відкритому морі температура води в поверхневому шарі знижується в середній частині до 12- 13 ° C, в південній -до 16-17 ° С.
Сезонні зміни температури води помітно проявляються в верхньому 100-метровому шарі. У придонних шарах моря температура протягом року становить-близько 4,50 в середній частині і 5,8-5,9 ° С в південній.
Солоність води особливо різко змінюється в північній частині моря: від 0,1% 0 в гирлових областях; Волги і Уралу до -10-11% 0 на кордоні з Середнім Каспієм. У середній і південній частинах моря коливання солоності невеликі. В основному вона становить 12,6-13,0 ° / оо, збільшуючись з півночі на південь і з заходу на схід. З глибиною солоність зростає незначно (на 0,1-0,2% о).
Рівень Каспійського моря схильний до значних, коливанням, зумовленим змінами водного балансу і перш за все стоку Волги.
За історичний час рівень моря зазнав значних коливання, що тривають і в сучасних умовах.
Наганянь зганяння коливання рівня проявляються по всьому морю, але найбільш значні вони в мілководній північній частині, де при максимальних нагонах рівень може підвищитися на 2,0 4,5 м, при сгонах- знизитися на 1,0-2,5 м. У середній і південній частинах моря наганянь зганяння коливання рівня менше. Біля західного узбережжя вони складають 60-70 см, у східного - 30- 40 см. В окремих випадках значення сгонов і нагонов досягають 1,0-1,5 м.
Наганянь зганяння зміни рівня викликаються стійкими штормовими вітрами і проявляються в різних районах моря неоднаково. Вітри північній чверті сприяють згону води в північній частині і наганяючи біля північного узбережжя Апшеронского півострова і в південних районах моря; при східному і південно-східному вітрах відбувається нагон в північній частині моря і прилеглих до неї районах західного узбережжя і зганяння в південному і південно-східному районах моря. Середня тривалість нагонов і сгонов в більшості випадків становить 10-12 год, максимальна - 24 год і в рідкісних випадках близько двох діб. Приливні і сейшевих коливання рівня на Каспійському морі виражені досить чітко, але не досягають великих значень.
Течії в. море носять в основному вітрової характер. У західній частині Північного Каспію найбільш часто спостерігаються течії західної і східної чверті, в східній - південно-західні і південні. Течії, обумовлені стоком Волги і Уралу, простежуються лише в межах гирлового узмор'я. Переважаючі швидкості течій 10-15 см / с, в. відкритих районах Північного Каспію максимальні швидкості близько 30 см / с.
У прибережних районах середньої та південної частин моря відповідно до напрямів вітру спостерігаються течії північно-західного, північного, південно-східного і південного напрямів, біля східного узбережжя часто мають місце течії східного напрямку. Уздовж західного узбережжя середньої частини моря найбільш стійкі теченія- південно-східні і південні. Швидкості течій в середньому близько 20-40 см / с, максимальні досягають 50-80 см / с. Істотну роль в циркуляції вод моря грають і інші види течій - градієнтні, сейшевих, інерційні.
Переважаючі напрямки хвилювання в північній частині моря такі ж, як і вітру, - східне і південно-східне. Висота хвиль зменшується в напрямку з півдня на північ у міру зменшення глибини моря. Граничні висоти h0, i% = 6 м можливі тільки на зваленні глибин між північною і середньої частинами моря. Далі на північ і схід на глибинах близько 6-7 м найбільша висота h0, i% не перевищує 3 м.
У середній частині моря сильне хвилювання розвивається при пануючих північно-західних і південно-східних вітрах. У літні місяці по всьому морю переважає хвилювання північно-західного і північного напрямків. У зимовий сезон в районі Дербентського западини і поблизу Махачкали повторюваність північно-західного і південно-східного хвилювання майже однакова.
Найбільші для моря висоти хвиль спостерігаються на акваторії, що примикає до Апшеронському півострові. За розрахунками дуже рідко тут можна очікувати хвилі висотою, що перевищує 10 м. У південно-західному районі моря переважає північно-східне хвилювання.