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科學數據顯示，每年3-10月是南極氣溫最低的期間，平均溫度約在-45°C至-62°C；11- 2月的南極稍微溫暖些，平均溫度約在-25°C至-42°C。
然而，上述氣溫數據是以南極大陸整體狀況計算的。事實上，地理位置會造成南極大陸各地區氣溫上的落差；越靠近內陸地區氣溫越低，年平均溫度則為-40至-50°C，越接近沿海地區則氣溫越高，年均溫在-17~20°C左右。
沃斯托克站（Vostok Station ）是俄羅斯位於南極大陸內陸、伊莉莎白公主地的一個研究站，這裡曾測出-89.2°C的低溫； 1983年7月在紐西蘭南極觀測站「萬達」，也曾記錄到-89.6°C（華氏零下128.6度）的低溫。根據美國航太總署（NASA）的衛星資料顯示，2010年8月10日南極洲東部創下地球最冷新紀錄︰攝氏零下93.2度（華氏零下135.8度），但因為這些是由衛星測量而得，而非透過溫度計，所以這項發現無法列入金氏世界紀錄。
美國NASA表示，衛星曾在2010年於南極洲東部測得攝氏零下93.2度的低溫，證明南極洲是地球上最冷的地方。凱西站（Casey Station）是澳洲在南極洲文森灣設立的永久考察站，位於印度洋沿岸，氣溫相對溫暖，年均溫約為0至-28°C。由於緯度、海拔較低，加上海洋的影響，沿海地區氣候溫和得多：即使在冬季，氣溫也很少低於-30°C，而夏天氣溫甚至可以超過冰點。
同為極地，但南極卻比北極要寒冷的多，原因在於：南極是由大海包圍的陸地，被太平洋、大西洋、印度洋和南冰洋環繞，超過95%的面積被冰雪覆蓋；但北極地區則由陸地包圍海洋，北冰洋主要被歐亞、北美大陸所包圍，冰面積僅為南極的60%左右。
此外，南極海拔比北極高，海拔高，溫度就更低；加上環境比北極更封閉，不像北極或其他地區，可通過大氣或大洋環流輸送熱量，也讓南極包辦了地球上最冷、最乾、最嚴寒、風最大的大陸頭銜。
