Il clima dello Yosemite National Park, ubicato in California, lungo la catena montuosa della Sierra Nevada e circa 250 km ad est di San Francisco, varia principalmente con la quota, e presenta notevoli differenze di temperatura tra la notte e il giorno. In generale comunque l'inverno è freddo, mentre l'estate è la stagione più secca e soleggiata.

Le precipitazioni seguono un andamento mediterraneo, dunque hanno un massimo invernale e un minimo estivo, soprattutto alle quote medie e basse, mentre alle quote più alte in estate può scoppiare qualche rovescio o temporale pomeridiano. Come quantità, esse variano con la quota e l'esposizione dei versanti: in genere aumentano con la quota, ma sono anche più abbondanti lungo i versanti occidentali. A Yosemite Village, nella valle omonima, a 1.200 metri di quota, cadono 930 millimetri di pioggia (o neve) all'anno, con un pronunciato minimo estivo, quando le piogge sono molto rare.
Ecco le precipitazioni medie.
Precipitazioni medie - Yosemite Vill.

Yosemite Vill.	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic	Anno
Yosemite Vill.	G	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D	A
Prec. (mm)	165	170	130	70	40	15	10	3	15	55	115	140	930
Giorni	9	9	10	7	5	2	1	1	3	4	7	8	66

Nelle poche zone poste al di sotto dei 1.000 metri, come ad esempio a El Portal, villaggio posto in una valle a 600 metri di quota, l'inverno è abbastanza mite, dato che la temperatura media di gennaio è di 7,5 gradi, anche se di notte può fare freddo, con qualche gelata notturna; l'estate è molto calda e secca, con giornate torride, mediamente intorno ai 33/34 gradi, ma con punte di oltre 40 °C. Le precipitazioni in questa valle chiusa sono scarse, intorno ai 290 millimetri l'anno.
Temperature medie - El Portal

El Portal	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
El Portal	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	3	5	6	8	12	14	17	17	14	11	6	3
Max (°C)	12	15	18	22	27	31	34	33	31	25	17	12

Tra i 1.000 e i 1.500 metri, dove si trovano le località principali, poste nelle valli interne, come Wawona, l'inverno diventa più freddo: durante la notte le temperature scendono spesso sotto lo zero, e sono possibili abbondanti nevicate; la temperatura può scendere a -15/-20 °C nei momenti peggiori. In estate, fa caldo di giorno, con massime spesso sopra i 30 gradi, ma le notti permangono fresche: spesso la temperatura scende di 20 gradi dal giorno alla notte. Qualche volta in piena estate vi possono essere giornate torride, con punte di 40 gradi e più, mentre in altre situazioni di notte ci si può avvicinare allo zero.
Ecco le temperature medie di Yosemite Village, situata come detto a 1.200 metri di quota.
Temperature medie - Yosemite Vill.

Yosemite Vill.	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Yosemite Vill.	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	-2	-1	1	3	7	11	14	13	11	5	0	-2
Max (°C)	9	11	14	18	22	27	32	32	28	22	13	8

Alle alte quote, a circa 2.000 metri, l'inverno è molto freddo, spesso gelido e nevoso, mentre in estate fa caldo di giorno, ma le notti permangono fredde.
Ecco le temperature medie di Lee Vining, posta ad est del parco, presso il Mono Lake, a 2.000 metri di quota.
Temperature medie - Lee Vining

Lee Vining	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Lee Vining	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	-7	-6	-4	-1	2	6	10	9	6	1	-3	-6
Max (°C)	5	7	10	15	20	25	29	28	24	19	11	6

A quote ancora più elevate, l'inverno diventa gelido, con temperature notturne di parecchi gradi al di sotto dello zero, e record del freddo di circa -30 °C, mentre l'estate è mite di giorno e fredda di notte, con possibili leggere gelate anche a luglio e agosto.
Ecco le temperature medie nei pressi dell'Ellery Lake, a quasi 3.000 metri di quota.
Temperature medie - Ellery Lake

Ellery Lake	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Ellery Lake	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	-12	-12	-10	-7	-3	1	6	5	2	-2	-7	-10
Max (°C)	2	2	4	7	10	15	20	20	16	10	6	3

In corrispondenza delle cime più alte, intorno ai 4.000 metri, si trovano dei ghiacciai lungo i versanti esposti a nord, come il Lyell Glacier e il Maclure Glacier. Le cime più alte si trovano nella parte orientale del parco e sono il monte Lyell, alto 3.997 metri, e il monte Dana, alto 3.979 metri.



Nel parco nazionale di Yosemite il sole brilla tutto l'anno, ma soprattutto in estate, quando il cielo è normalmente sereno.
Soleggiamento - Lee Vining

Lee Vining	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Lee Vining	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Sole (ore)	7	8	10	11	12	13	13	12	11	10	7	6

Il periodo migliore per visitare lo Yosemite National Park, è l'estate, da giugno a settembre. Luglio e agosto sono i mesi più caldi, o i meno freddi alle alte quote. A giugno e a settembre c'è qualche grado in meno, ma ci sono anche meno turisti. Considerando che le temperature variano a seconda della quota e delle ore del giorno, è consigliabile vestirsi a strati, attrezzandosi per il sole (che in estate è molto forte, tanto più in montagna), ma anche per il freddo notturno e per il freddo di alta quota.

Le cascate sono alimentate dallo scioglimento delle nevi, per cui raggiungono il picco tra la fine della primavera e l'inizio dell'estate, a maggio e giugno, per poi decrescere nel corso dell'estate, e rimanere ad un livello basso ancora in autunno. Ad agosto alcune cascate possono essere secche.

Le strade poste a quote più alte, come ad esempio la Tioga Road che passa intorno ai 3.000 metri nel Tioga Pass, vengono aperte a giugno, perché fino a maggio sono impraticabili causa neve (anche se ci sono delle variazioni da un anno all'altro a seconda della neve caduta).



A partire da ottobre si verificano le prime nevicate ad alta quota; la quota neve diminuirà poi gradualmente nel corso dell'autunno.
In inverno la strada nella Yosemite Valley è aperta, ma spesso sono necessarie le catene. E' allora possibile esplorare la natura nel silenzio, o anche sciare o praticare sci di fondo nella Badger Pass Ski Area, una delle poche aree sciistiche all'interno dei parchi nazionali americani.

Curiosità: ad est del Yosemite National Park il paesaggio diventa semidesertico; a non grande distanza si trovano la città fantasma di Bodie, a 2.500 metri di quota, e il Mono Lake, un lago fortemente salato e alcalino, a 2.000 metri di quota. Entrambi sono raggiungibili dalla Tioga Road quando non è chiusa per neve (quindi in genere da giugno a settembre).