Климатът е умерен, преходно- континентален, с четири ясно изразени сезона- пролет, лято, есен и зима. Чепеларе е най- слънчевият град в България 270 дни в годината. Зимата е мека и топла. Снежната покривка се задържа сравнително дълго, между 80- 120 дни в годината със средна дебелина 30- 80 см. Пролетта настъпва значително късно, а лятото е прохладно и свежо.
73% от територията на общината е заета от гори, предимно смърч и бор от иглолистните дървесни видове, и бук от широколистните.
Районът е богат на лечебни растения, билки, гъби и диворастящи плодове.
В "Червената книга" и в "Списъка на редките, застрашени и ендемични растения в Европа" са: родопска горска майка, родопски силивряк, родопската теменуга, родопски крем; а само в "Червената книга": червено родопско лале, родопско омайниче, родопски скален копър.
Животинският свят е представен с богато разнообразие от птици, влечуги, земноводни, бозайници и риби.
В "Червената книга" са включени: трипръст кълвач, бухал, малък орел, голям ястреб, глухар; а защитен вид са: диво канарче, жълтоглаво кралче, червеногръдка, домашна червеноопашка, скална лястовица, чухал, обикновен мишелов, качулат синигер.
