a) Khí hậu:
Thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa; hàng năm có 2 mùa rõ rệt, đó là: mùa mưa và mùa khô.
Mùa khô từ tháng 11 đến tháng tháng 3 năm sau, thường chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, nhiệt độ thấp, lượng mưa ít.
Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều thường chịu ảnh hưởng của bão.
- Nhiệt độ không khí trung bình năm 22,60c, nhiệt độ cao nhất tuyệt đối 38,80c và nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 4,60c.
đều giữa các tháng trong năm. Các tháng mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 10)
Theo tài liệu quan trắc khí tượng thuỷ văn năm 2010 đo tại trạm Cửa Ông tỉnh Quảng Ninh chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới nhiều nhất từ tháng 7 đến tháng 9, cường độ gió cấp khá mạnh hay gây mưa lớn và triều cường dâng từ 2 - 5 m, biển động dữ dội. Trong các cơn dông thường xuất hiện lốc xoáy cục bộ.
b) Hệ thống sông suối, thuỷ văn
Huyện đảo Vân Đồn có địa hình đảo hẹp, núi đồi dốc nên có ít sông suối, có sông Voi Lớn, chiều dài 18km, chảy qua địa phận các xã Đài Xuyên, Bình Dân, Đoàn Kết, Đông Xá, rồi đổ ra biển. Phân bố của mạng lưới sông suối ít và phân bố rải rác, dòng chảy nhỏ đã gây những khó khăn lớn về vấn đề cung cấp nguồn nước ngọt, trong đó có cả cung cấp nước ngọt điều tiết cho các vùng nuôi trồng thuỷ sản.
Vân Đồn có chế độ nhật triều thuần nhất. Về mùa hè, nước thường lên vào buổi chiều và về mùa đông thường lên vào buổi sáng.