Les facteurs climatiques contribuent à la fréquence élevée des feux de brousse en Australie, particulièrement pendant les mois d'été. Une faible humidité relative, du vent et une absence de pluie transforment un petit feu, allumé soit par l'homme, soit par la foudre, en un incendie s'étendant rapidement sur de grandes distances. Cette faible humidité, la chaleur du soleil et le manque d'eau dessèchent complètement la végétation, la transformant en un combustible idéal pour le feu. Les vents forts attisent les flammes, accroissant leur intensité, ainsi que leur vitesse et leur distance de déplacement.
Dans l'est de l'Australie, la majorité des feux de brousse les plus désastreux, tels les Incendies du Mercredi des Cendres de 1983, apparaissent pendant le phénomène El Niño, qui tend à générer un climat chaud, sec et venteux dans cette région. Les feux de brousse les plus mortels se sont produits en février 2009 (samedi noir), dans lesquels plus de 200 personnes trouvèrent la mort, et plus de 2000 habitations furent détruites.
Le réchauffement climatique provoque un changement climatique qui, selon le CSIRO, aura des effets importants sur le climat australien, ainsi que sur les événements climatiques extrêmes. On prévoit que la Grande barrière de corail et les récifs coralliens de Lord Howe mourront à cause de l'élévation de la température de l'eau de mer prévue par le Quatrième rapport d'évaluation du GIEC. La rivière Darling, le fleuve Murray, le parc national de Coorong et la Réserve naturelle de Macquarie sont en danger à cause d'une possible réduction des précipitations.
L'élévation du niveau de la mer fait courir un risque aux populations côtières, bien que le Quatrième rapport d'évaluation du GIEC prévoie une montée très lente. La Gold Coast, qui est bâtie sur du sable, drainé par de multiples canaux, se trouvera particulièrement en danger. Des banlieues de Sydney, comme Drummoyne et Concord, bâties près de rivières, comme le Parramatta, courent à la fois le risque d'inondations des zones basses prises sur des vasières, et de dépenses considérables pour surélever les digues.
Il y a actuellement plusieurs mouvements écologistes réclamant des actions contre le changement climatique. Une de ces campagnes d'action s'appelle le « The Big Switch ».
De nouvelles prévisions concernant le changement climatique en Australie comprennent:
En Australe, la sécheresse est définie lorsque, sur une période de trois mois, le total des précipitations se trouve dans le dixième inférieur de toutes les précipitations enregistrées dans le passé pour cette région. Cette définition tient compte du fait que le terme « précipitation faible » est relatif, et qu'une déficience pluviométrique doit être comparée à des précipitations typiques, en tenant compte des variations saisonnières. En Australie, la sécheresse est définie précisément pour les baux de pâturage, et elle est déterminée par analyse des déciles appliquée à une certaine région.
Les enregistrements chronologiques du climat sont maintenant suffisamment longs et sûrs pour permettre d'en connaître la variabilité, et de planifier au mieux les productions agricoles selon les régions et les saisons. Les Parlements des États et Territoires australiens sont compétents pour déclarer une région victime de la sécheresse, et cette déclaration peut prendre en compte d'autres paramètres que la pluviométrie.
L'Australie est touchée par les cyclones tropicaux, qui apparaissent principalement entre décembre et avril. On connaît pourtant quelques cyclones qui ont frappé les côtes en novembre et en mai. La région comprise entre Broome et Exmouth en Australie-Occidentale est la plus sujette aux cyclones. On sait que les cyclones tropicaux produisent des vents destructeurs et de considérables chutes de pluie, créant parfois des ondes de tempête capables d'inonder les zones littorales basses. Le plus fort cyclone qu'a connu l'Australie fut, en 2006, le cyclone Monica accompagné de rafales de vent de plus de 350 km/h. Les cyclones peuvent se déplacer à l'intérieur des terres, s'affaiblissant en dépression tropicale, déversant d'importantes quantités d'eau, et provoquant des inondations dans les régions concernées.
En Australie, les pires cyclones ont causé des milliards de dollars de dégâts et de nombreux morts. Le cyclone Tracy passa au-dessus de Darwin en 1974, tuant 71 personnes et causant 5 milliards de dollars australiens de dommage. En 1899, le cyclone Mahina créa dans l'extrême nord du Queensland une onde de tempête haute de 13 mètres, causant la mort de 400 personnes.
Le blizzard n'est pas un phénomène courant en Australie. Il y eut pourtant du blizzard dans les Snowy Mountains, dans le NSW et le Victoria. Le blizzard apparaît le plus souvent dans les highlands de Tasmanie, plus particulièrement au Mont Wellington, qui domine la capitale tasmanienne, Hobart. Le blizzard n'affecte pas les villes, car il n'y a pas de zone urbaine dans les montagnes, à l'exception des stations de ski.