Il bacino idrografico del fiume Metauro occupa una superficie di circa 1400 kmq e si estende su di un asse inclinato in direzione O.S.O. - E.N.E. alla latitudine media di 43° 50' per poco più di 100 km. Le variazioni climatiche più significative che si notano al suo interno sono determinate quindi esclusivamente dai seguenti fattori geografici: distanza dal mare, altitudine, morfologia, esposizione dei versanti vallivi.

Sulla base del sistema di classificazione dei climi proposto da Wladimir Köppen, che è certamente il più condiviso dai climatologi moderni, il clima del bacino del Metauro rientra nella classe C (clima temperato), che comprende i climi con temperature medie annue inferiori a 20°, nei quali la temperatura del mese più caldo supera i 10° e quella del più freddo è compresa fra 18° e –3°.

La classe C, individuata dal Köppen sulla base di criteri termici, si suddivide in tre gruppi, indicati dalle lettere s, w e f, in base a precise caratteristiche pluviometriche:

-"s" (iniziale della parola tedesca Sommer = estate) indica la presenza di un mese arido (estivo) con piogge inferiori ad un terzo di quelle del mese più piovoso (comunque meno di 30 mm);

-"w" (iniziale della parola tedesca Winter = inverno) indica la presenza di un mese arido (invernale) con piogge inferiori ad un decimo di quelle del mese più piovoso;

-"f" (iniziale della parola tedesca fehlt = manca) indica la mancanza di un mese arido come nei gruppi s e w.

In questo terzo gruppo rientra il bacino del Metauro (Cf), in cui in nessun periodo dell'anno si registra un elevato grado di aridità.

Una ulteriore specificazione del clima sulla base della temperatura del mese più caldo ci porta ad aggiungere alla sigla precedente (Cf) la lettera "a", se questa è superiore a 22° o la lettera "b" se è inferiore a 22°, ma almeno cinque mesi hanno una temperatura media superiore a 10°.

Pertanto il clima della bassa valle del Metauro è identificabile con la sigla Cfa, quella della media e alta vallata con la sigla Cfb.

In dettaglio il clima Cfa è caratterizzato da una temperatura media annua intorno ai 14°- 13°, da un'escursione termica moderata (circa 6°-7°) e da precipitazioni annue comprese fra i 737 mm di Fano ed i 988 di Fossombrone. Il clima Cfb ha temperature medie annue varianti tra i 13° ed i 10°, un'escursione termica che raggiunge i 14°-15° e precipitazioni annue che oscillano tra i 1000 ed i 1500 mm.