قطب شمال و قطب جنوب هر دو از مناطق سرد و یخی جهان به شمار می‌آیند، اما قطب جنوب به طور قابل‌توجهی سردتر از قطب شمال است. این تفاوت دما به چندین عامل مهم برمی‌گردد.
نخستین عامل، موقعیت جغرافیایی قطب جنوب است. قطب جنوب بر روی یک قاره بزرگ به نام قاره جنوبگان قرار دارد که با یخ‌های ضخیم پوشیده شده است و از دریا جداست. در مقابل، قطب شمال به‌طور عمده بر روی اقیانوس منجمد شمالی قرار گرفته است که توسط لایه‌های نازک‌تر یخ پوشیده شده است. آب دریا به دلیل خاصیت گرمایی خود، می‌تواند مقداری از گرما را ذخیره کرده و دمای قطب شمال را نسبتا ملایم‌تر نگه دارد.
عامل دوم، ارتفاع قطب جنوب است. سطح قاره جنوبگان به‌طور متوسط ۲۸۰۰ متر بالاتر از سطح دریا است، در حالی که قطب شمال تقریباً در سطح دریاست. در ارتفاعات بالاتر، هوا سردتر است و همین امر به کاهش بیشتر دمای قطب جنوب کمک می‌کند.
سومین عامل مهم، کمبود تابش خورشیدی در قطب جنوب است. قطب جنوب در زمستان‌های خود شش ماه در تاریکی کامل به سر می‌برد، که این مدت طولانی بدون نور خورشید باعث انباشت سرما می‌شود. همچنین، تابش خورشید در تابستان‌های قطب جنوب هم به دلیل زاویه کم تابش خورشید، قدرت گرم کنندگی چندانی ندارد.
در نتیجه، ترکیبی از این عوامل جغرافیایی و محیطی باعث می‌شود که قطب جنوب به‌مراتب سردتر از قطب شمال باشد و در زمستان‌های آن دما تا منفی ۸۰ درجه سلسیوس کاهش یابد.