Le temperature al polo sud sono molto più basse rispetto a quelle del polo nord, in primo luogo per via dell’altitudine a cui si trova il polo sud, rispetto al polo nord che è posto a livello del mare, e soprattutto nel mezzo del Mar Glaciale Artico che, a sua volta, agisce come una riserva di calore.

Verso metà estate, il sole raggiunge la sua massima elevazione a circa 23,5°; e le temperature sono mediamente intorno ai -25° C. circa. Come il periodo di luce (che dura intorno ai sei mesi) va terminando e il sole scende, le temperature vicine al tramonto (verso fine marzo e fine settembre) può toccare circa i -45° C.

In inverno la temperatura mediamente sui -65° C. La temperatura più elevata registrata presso la Base Amundsen-Scott è stata di -14° C., e la più bassa di -83° C.  (vedi anche città più fredde).

Tuttavia non rappresenta la temperatura più bassa mai registrata sul pianeta, il record venne registrato nella Base Vostok II (-89,6 gradi Celsius; -129,28 gradi F.).

Il polo sud ha un clima desertico, quasi senza precipitazioni. Tuttavia, forti venti possono causare fenomeni di neve