A temperatura média anual varia entre 20 e 22º na Serra da Ibiapaba (local onde está localizado o Parque Nacional de Ubajara) e em torno de 24 a 26º na depressão periférica. Junho e julho são geralmente os meses de temperatura mais amena. Os meses de outubro e novembro destacam-se como os mais quentes do ano.
Em consequência de sua situação topográfica, do seu relevo e altitude a área onde está situado o Parque Nacional de Ubajara apresenta, do ponto de vista da climatologia, parâmetros climáticos bem diferenciados dos predominantes na região semi-árida do Brasil, onde está inserido.
A inexistência de estações climatológicas de primeira ou de segunda classe nas proximidades ou na área da Unidade dificulta ou mesmo inviabiliza a disponibilidade de séries contendo outras variáveis climáticas como temperatura, foto período, umidade relativa do ar e insolação, abrangendo longos períodos de observações. Todavia, na área administrativa do Parque, onde funcionou, antigamente, o Horto Florestal de Ubajara, existe um posto pluviométrico, cujo funcionamento coincide com o início do registro da pluviometria no município de Ubajara. Esta teve início em 1911, com a instalação de um posto pluviométrico naquela localidade, à época ainda distrito de Ibiapina e conhecido pelo nome de Jacaré.
As medidas da precipitação pluviométrica diária passaram a ser registradas a partir do mês de janeiro de 1912, tendo continuidade até os dias atuais, completando agora em 2000, 89 anos de observações contínuas.
A média pluviométrica de Ubajara é considerada elevada para os padrões do Ceará. No período de 1913 a 1982 perfazendo 70 anos de observações essa média foi de 1.436, 3 mm anuais. No período de 1912 a 1998, compreendendo a 87 anos de observações, essa média atingiu 1.436, 32 mm anuais. A variância dessas precipitações é também muito elevada, apresentando um desvio padrão em relação à média de 492,03 mm e um coeficiente de variação em torno de 34, 2 %. Apesar desse elevado coeficiente de variação, a distribuição anual das precipitações apresenta-se em forma de curva normal, onde os anos extremamente chuvosos ( 19,5 % ) e os anos extremamente secos ( 16,09 % ) aparecem nas pontas da cauda da curva normal como eventos raros.
A variância nos totais precipitados é muito elevada. Entretanto, a média apurada em 87 anos (1.436,32) é a mesma do período de 70 anos, indicando uma possível estabilização.
Em 87 anos de observações foram classificados 17 anos como extremamente chuvosos, com precipitações anuais superiores a 1.928,35 mm e 14 anos como extremamente secos, o que em Ubajara corresponde a um volume de precipitações abaixo de 944,2 mm de chuva. Foram 31 anos em 87 ( 35,6 % ) de eventos considerados raros mas não anormais do ponto de vista climatológico. Considerando que o ano d 1999 apresentou precipitação acima da média, ao todo foram 44 anos de precipitações acima da média de 1.436,32 mm anuais e, consequentemente, 44 anos abaixo da média, ficando a curva de distribuição das precipitações simétrica em relação a média.
De acordo com os quatro eventos em que são classificados os anos com base na intensidade das chuvas, verifica-se uma maior freqüência de anos extremamente chuvosos e extremamente secos em alguns conjuntos de anos. Por exemplo, no período de 1912 a 1998 nos conjuntos formados pelos 18 anos com terminação numérica 4 e 5, verifica-se que 8 anos foram classificados como extremamente chuvosos, 7 anos como moderadamente chuvosos, dois como moderadamente secos e apenas um como extremamente seco, a seca de 1915.
Dos 17 anos classificados como extremamente chuvosos 13 ou 76,5 % apresentaram precipitações acima de 2000 mm. O ano mais chuvoso foi o de 1912 com 2.616,50. A média dos anos classificados como extremamente chuvosos é de 2.166,7 mm. O ano mais seco em Ubajara foi 1919 com 477,5 mm de chuva, seguido de 1983 com 550,1 mm. A média dos anos classificados como extremamente secos é de 759,5 mm anuais. Em 1983, apesar dos 550,1 mm de chuvas, superior à média anual do município de Irauçuba e quase igual à média do município de Tauá, tanto a flora quanto a fauna do Parque Nacional de Ubajara sofreram e decorrência do rebaixamento do lençol freático e do desaparecimento das nascentes e córregos. Algumas espécies introduzidas na área do Horto Florestal como a Araucária angustifolia (pinheiro do Paraná) simplesmente desapareceram.
Muitas espécies da fauna morreram ou migraram para outras regiões. Foi observado um exagerado crescimento da população de grilos devido ao desaparecimento ou hibernação dos seus predadores naturais (sapos e rãs e outros anfíbios), indicando que mesmo com uma precipitação pluviométrica superior a 500 mm, o stress ecológico foi muito grande para algumas espécies.
