La classificazione del Thornthwaite definisce i vari tipi di clima con valori numerici e in base a una logica che ha il suo fondamento nella determinazione dell'Evapotraspirazione e nel suo confronto con la quantità delle precipitazioni. Si tratta dunque di una classificazione quantitativa, basata su valori numerici oggettivi e non sulla distribuzione delle grandi formazioni vegetali, come avveniva nel sistema climatico proposto nel 1931 dallo stesso Thornthwaite; il quale tuttavia afferma, che anche la sua ultima classificazione può essere migliorata, ed esprime il parere che ciò potrà essere fatto quando si avrà la possibilità di pervenire a una più precisa determinazione dell'evapotraspirazione potenziale; egli riconosce inoltre di non aver potuto « collaudare» nel modo dovuto la sua formula nello studio del climi intertropicali e di quelli delle alte latitudini, ma di averne accertato la validità per i climi delle zone temperate. Per queste ultime effettivamente il sistema climatico del Thornthwaite porta a una suddivisione molto precisa dei vari tipi e sottotipi di clima e ciò risulta dal giudizio concorde di un gran numero di ricercatori che lo hanno applicato nei loro studi.
Possiamo rilevare che il Koppen e il Thornthwaite, pur avendoci dato due sistemi profondamente diversi dal punto di vista concettuale, hanno percorso lo stesso cammino nel perfezionare il loro metodo di classificazione dei climi. L'uno e l'altro infatti hanno fornito in una prima fase (il Koppen nel 1900 e il Thornthwaite nel 1931) una classificazione in cui i vari tipi di clima erano determinati empiricamente, con i confini stabiliti soprattutto in base allo studio della distribuzione della vegetazione mentre in seguito sono pervenuti a una definizione più razionale dei climi, determinandone i confini mediante dati numerici relativi ai principali elementi del clima.

Temperature e Precipitazioni medie mensili

Massimi e Minimi valori di Temperatura e Precipitazione

Caratteristiche Idriche del Suolo

• T = Temperature medie mensili
  
• i = Indice di Calore Mensile in °C deducibile da tavole precompilate
  
• ep = Evapotraspirazione Potenziale giornaliera non corretta (mm) per le diverse temperature medie mensili (°C) e per i valori dell'indice di calore annuo (I). Il tutto deducibile da tavole precompilate
  
• k = Durata astronomica media mensile dell'insolazione nell'emisfero settentrionale espressa in unità di dodici ore
  
• P = Precipitazione media mensile
  
• EP = Evapotraspirazione Potenziale: Quantità di acqua che evaporerebbe se le risorse idriche del suolo fossero constantemente rinnovate
  
• P-EP = Valore sottratto tra Precipitazione media mensile ed Evapotrespirazione potenziale mensile
  
• A.P.WL = Cumulazione degli scarti negativi dei P-EP
  
• ST = Capacità di ritenzione del suolo: Umidità del suolo trattenuta a seguito del deficit potenziale di acqua e deducibile da tavole precopilate in relazione alla tipologia di terreno
  
• C.ST = Variazioni della Riserva idrica del suolo
  
• AE = Evapotraspirazione Reale: Quantità d'acqua effettivamente evaporata dal suolo e traspirata dalle piante
  
• D = Deficit Idrico: Differenza EP-AE, cioè quantità d'acqua necessaria a bilanciare le perdite
  
• S = Surplus Idrico: Quantità d'acua che, una volta saturata la riserva idrica del suolo, va ad alimentare le falde freatiche ed il deflusso superficiale
  
• RO = Deflusso Totale