雖然南海諸島最“冷”的月份與祖國大陸一樣，也是１月，但最熱的月份卻不像大陸那樣在７月，而是在５月或６月。這是因為５月和６月正值各島在陽光垂直照射之後，降水最多的季節來臨之前，因而成為一年中氣溫最高的時節。南海諸島的夏季氣溫雖高，但因地處海洋，常有海風吹拂，並不顯得十分酷熱，即使是最熱時候，也比重慶、武漢、長沙和南京等內地城市的盛夏涼爽。所以，絕對最高氣溫與內地相比並不算高，沒有超過３５℃。正因為這樣，南海諸島的氣溫年較差也很小，特別是距赤道最近的南沙群島，年較差就更小。
南沙群島的氣候可以說一年隻有夏天。當北半球大陸處於隆冬季節，祖國北方千裏冰封的時候，南沙群島仍然是驕陽似火，溫度值和暖熱程度相當於廣州的６月份，處於炎熱的盛夏季節，雖然北方冷空氣一次又一次地爆發南下，但由於途經遼闊的亞洲大陸，又遠渡寬闊的海麵，不斷升溫，到了南沙這裏，已經不是冷空氣了，不能使這一海區明顯降溫。盛夏期間，有時冷空氣越過赤道後形成西南風，隨之帶來傾盆大雨，兩個小時內，氣溫可下降５至６度。但是這種“四季皆夏，一雨便成秋”的天氣，也是短暫的。一旦雲消雨止，又是烈日炎炎，溫度迅速回升。
凡是親身經曆過這一海區考察的科學工作者們，都覺得這裏一年四季都處在酷暑之中。１１月中旬，中國大陸已進入了冬季，考察隊員們身穿厚厚的寒衣乘海洋科學考察船離開廣州。這時珠江江麵上北風呼嘯，寒氣襲人，可才到南沙北部，考察隊員已是身穿背心短褲，且汗流浹背哩！４月份，北方冷空氣仍不斷南侵，華南地區陰雨連綿，考察隊員出珠江口時，都跑到甲板上曬太陽，可到了南沙，那裏的陽光十分灼熱刺眼，曬一會兒就叫人頭暈腦脹，渾身冒汗。
這裏終年高溫高濕，四季和晝夜的溫、濕度差極小。與中國大陸各氣象觀測站記錄的氣溫和濕度的變化狀況比較，這裏的氣溫和濕度很難顯示出隨季節變化的規律，尤其是這裏的海水表麵溫度，不但沒有隨季節的變化反應，而且基本沒有白天夜間的變化區分，即使是在北半球處於隆冬季節，強冷空氣影響中國大陸之時，南沙群島的氣溫也比南海北部沿海的氣溫高攝氏１０度以上。這裏的年平均海平麵氣壓屬中國最低，終年保持多雲天氣，這也是造成這一海區悶熱的原因之一。
這裏雖屬中國唯一的終年高溫高濕的海區，但因為有海洋豐富的水氣調節，中國範圍內出現的氣溫最高值和春季的濕度最高值沒有出現在這裏。這裏出現的最高氣溫值還低於中國華南地區氣象站夏季測得的最高溫度。至於像著名的火洲吐魯番盆地的盛夏季節出現的那種火焰山式的酷熱景象，這裏更是沒有，有史以來也未曾出現過。如果說這裏的夏季和冬季有什麼區別的話，隻能說，這裏的每一個白天就是這裏的夏季，每一個夜間就是這裏冬季，不管中國大陸的季節和天氣如何變化，以及這裏的白天和夜間有何等差別，也不可能出現那種“早穿棉襖午穿紗，晚上圍著火爐吃西瓜”的場麵。
造成這一海區終年高溫高濕的主要熱源是太陽輻射，輻射強烈是熱帶海域的一大特征。這裏地處熱帶和赤道，每年受太陽直射，日長夜短，太陽照射時間長，給海水輸送了極大的熱能。這裏的太陽輻射量是中國內陸地區不可比擬的，隻有具有“日光城”之稱的拉薩市的太陽輻射量能與這裏相比較。可以說南沙群島是中國領海中的“火爐”和“熱庫”。