Masivul Ceahlău se află în zona temperat-moderat continentală în cadrul căreia sunt diferențiate două etaje determinate de altitudine și anume: ținutul climatic al munților înalți și ținutul climatic al munților mijlocii. Temperatura medie anuală este de 0,7 grade C pe vârful Toaca și 7,2 grade C la poalele muntelui. Valorile maxime sunt înregistrate în luna iulie, când temperatura medie se situează în jurul valorii de 18 grade C, iar valorile minime în ianuarie, când se înregistrează o temperatură medie de -3 grade C. În zonele înalte numărul zilelor de îngheț ajunge la 200, acest fenomen putând apărea chiar și vara. Nebulozitatea atinge cote maxime în anotimpul rece și primăvara, din cauza faptului că Vf. Toaca are înălțimi ce se apropie de zona de formare a norilor. Numărul zilelor senine crește în intervalul iunie-octombrie și atinge maximul în octombrie. Media anuală a precipitațiilor este de peste 700 mm, din care 60-75% în lunile de primăvară și vară.