o Điều tiết nguồn nước và cân bằng nước:
Dãy núi Tam Đảo là một đơn vị lãnh thổ có cả các yếu tố hội tụ và các yếu tố phát tán các nhân tố môi trường với các vùng lân cận và toàn bộ vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ, đặc biệt là các nhân tố tham gia và khép kín vòng tuần hoàn nước trong thiên nhiên (đưa vào đây sơ đồ vòng tuần hoàn nứớc). Các yếu tố hội tụ đó là sự phân hóa theo độ cao của dãy núi Tam Đảo, hướng chắn gió làm hội tụ mây, gây mưa tạo ra lượng mưa lớn trên vùng lãnh thổ này. Yếu tố phát tán là khả năng dự trũ, phân chia lượng mưa vào hai dạng nước ngầm, nước bề mặt và hệ thống thủy văn phong phú tham gia vào việc điều tiết, vận chuyển lượng nước thiên nhiên đó đến các vùng lân cận phục vụ cho đời sống, sản xuất và ra đến tận biển đông.
o Phân hóa khí hậu, tạo ra các tiểu vùng khí hậu khác nhau:
Nằm trong vùng khí hậu gió mùa, khí hậu thay đổi rất nhanh và lệ thuộc chặt chẽ vào gió mùa; hướng gió và hướng các địa hình chắn gió có ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân hóa khí hậu. Do hướng chủ đạo của dãy Tam Đảo là tây-bắc – đông-nam, sườn đông là sườn đón gió mùa đông-bắc và gió đông từ biển thổi vào còn sườn tây là sườn bị che khuất, đã tạo nên sự khác biệt giữa sườn đông và vùng đồng bằng kế cận (Đại Từ, Thái Nguyên) với sườn tây và vùng đồng bằng thuộc hai tỉnh Tuyên Quang, Vĩnh Phúc trong một loạt các chỉ tiêu khí hậu.
Các chỉ số về nhiệt độ (nhiệt độ trung bình năm, nhiệt độ tối cao trung bình, nhiệt độ tối thấp trung bình) và yếu tố liên quan đến nhiệt độ (lượng bốc hơi nước) ở sườn đông (Trạm Đại Từ) đều thấp hơn so với sườn tây (các trạm Tuyên Quang và Vĩnh Yên), ngược lại các chỉ số về mưa ẩm lại cao hơn sườn tây. Đây là kết quả tác động của gió mùa đông bắc, một thứ gió lạnh, ẩm, mang nhiều hơi nước thổi vào mùa thu-
Gió đất (Balanophora fungosa)
đông, khi gặp dãy núi Tam Đảo nó để lại mưa ở sườn đông (sườn đón gió ) nhiều hơn, khi đi qua đỉnh sang sườn tây do lượng hơi nước đã giảm nên mưa nhỏ hợn có khi không mưa, còn gió do đã nhận được nhiệt độ từ khối núi và thảm thực vật nên ấm hơn so với lúc nó gặp sườn đông.
Như vậy dãy Tam Đảo như một bức bình phong chắn gió đã tạo ra hai tiểu vùn khí hậu trong vùng đồng bằng chân núi, khác biệt khá rõ ràng: tiểu vùng phía đông (sườn đông) rét và mưa nhiều hơn, trong khi đó tiểu vùng phía tây thì ấm và khô hơn (ít mưa hơn).
Tương tự như vậy, trong mỗi một tiểu vùng, hướng của các dông nhánh núi hợp vào hướng chính của dãy Tam Đảo cũng có thể tạo ra sự khác nhau giữa hai sườn đó và phát sinh các vi tiểu vùng khí hậu nhỏ hơn. Sự phân hóa chế độ nhiệt theo đai cao cũng làm đa dạng hơn sự phân hóa khí hậu.