Huyện Bắc Hà nằm trên cao nguyên núi đá vôi, hiện tượng Krast xảy ra tạo thành các hố sâu, các khe suối nước ngầm. Huyện Bắc Hà có địa hình phức tạp chia cắt mạnh, các dẫy núi có độ cao giảm dần và chạy theo hướng Bắc – Nam. Đỉnh có độ cao tuyệt đối cao nhất là 1800m, điểm thấp nhất 160m. Độ cao tuyệt đối trung bình 900m, độ dốc trung bình 280 – 350. Với địa hình như trên đã gây khó khăn cho sản xuất sinh hoạt cũng như công tác quản lý, sử dụng đất đai của huyện.
Khu vực Bắc Hà có thể chia ra làm hai vùng khí hậu:
-Vùng thấp có độ cao tuyệt đối từ 166m đến 600m thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, thuận lợi cho việc sản xuất cây lương thực và cây công nghiệp.
-Vùng có độ cao tuyệt đối trên 600m mang đặc điểm khí hậu á nhiệt đới, mát mẻ vào mùa hè, khô lạnh vào mùa đông, thuận lợi cho phát triển cây ăn quả và khu du lịch nghỉ mát.
3.1.2.1. Chế độ ẩm
Theo tài liệu thống kê nhiều năm tại trạm khí tượng thuỷ văn Bắc Hà, khí hậu khu vực nghiên cứu có đặc điểm sau:
- Nhiệt độ trung bình trong năm là 180 – 190C. - Nhiệt độ cao nhất là 340C ( vào tháng 6-7).
Nhiệt độ thấp nhất là 10C ( vào tháng 1), nhưng cũng có một số năm nhiệt độ xuống tới -10C.
- Lượng mưa bình quân: 1650 – 1850m. - Độ ẩm bình quân 75 – 85%.
Lượng mưa trong năm không lớn, nhưng phân bố không đều tập trung từ tháng 4 đến tháng 10 (chiếm 80% tổng lượng mưa hàng năm) nên thường xuyên xảy ra lũ lụt, xói mòn, sạt lở đất đai ảnh hưởng đế sản xuất và đời sống. Mùa hè khí hậu mát mẻ, mùa đông lạnh giá, sương mù và sương muối thường xảy ra.
3.1.2.2. Chế độ gió
Khu vực huyện Bắc Hà chịu ảnh hưởng của hai luồng gió thịnh hành là gió mùa Đông Bắc bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, thời tiết khô lạnh, kèm theo sương muối và mưa phùn. Gió mùa Đông Nam từ tháng 4 đến tháng 10 thời tiết nóng ẩm, thường có mưa lớn kéo dài thỉnh thoảng có lốc xoáy. Do vậy gây khó khăn trong quá trình sản xuất và đời sống của người dân.
3.1.2.3. Thuỷ văn
Huyện Bắc Hà có sông Chảy là sông chính chạy qua hai mặt phía Tây nam của huyện. Ngoài ra còn có bốn hệ suối nhỏ là Ngòi Đô, Thèn Phùng, Nậm Phàng, Nậm Lục đều đổ ra sông Chảy. Hầu hết suối ở đây dòng nước chảy rất quanh co, lòng suối hẹp, độ dốc lớn. Độ chênh lệch về lưu lượng
nước giữa hai mùa rất lớn. Mùa mưa thường gây lũ lụt, mùa khô lượng nước rất ít, gây khó khăn cho việc tưới tiêu và sinh hoạt của nhân dân.