חבל הארץ הסובב את ים המלח הוא מדבר מרהיב עם שמים שטופי-שמש כמעט כל ימות השנה. בקיץ הטמפרטורה עולה עד 40º צלסיוס ואף עשויה לעתים להגיע ל- 48º. בחורף מזג האוויר נותר חם באופן יחסי. הוא יורד מתחת ל- 10º רק לעתים רחוקות ובינואר עומד ממוצע הטמפרטורות על 13º. הלחות באוויר עולה על 40% רק לעתים רחוקות ובקיץ היא יורדת ל- 23% בממוצע.
מדבר ים המלח הוא מדבר “צל-גשם”. זוהי תופעה ייחודית האופיינית לאזורי מדבר המתפתחים בקרבת אזורים גשומים. עננים נוצרים מעל לים התיכון ונעים עם הרוח הקלה מערבה. בעודם מטפסים במעלה רכס הרי יהודה (800 מטר בממוצע) הם מתקררים והלחץ הברומטרי צונח, כתוצאה מכך יורד גשם. העננים ממשיכים לנוע על כנפי הרוח הקלה עד שהם גולשים מטה אל עבר ים המלח. במהלך הצניחה, שאורכה קילומטר בקירוב, הטמפרטורה והלחץ עולים, יכולתו של הענן להחזיק מים הופכת מירבית, ובמהלך המעבר מעל לנקודה הנמוכה ביותר בעולם לא יורד גשם כלל. השלב הבא במסע זה הוא טיפוס על רכס הרי ירדן, שגובהם כ-1600 מטר. אזור זה מקבל כמויות גשם גדולות אף יותר מאלו היורדות על הרי יהודה. באופן זה, ים המלח, השוכן בלב הבקע הסורי-אפריקני, נהנה מפחות מ-50 מ”מ גשם בשנה, בעוד שההרים השוכנים לצדו מקבלים למעלה מ- 800 מ”מ בממוצע.
למעלה מ- 90% מהמדבריות בעולם שוכנים בקווי הרוחב 20-30, ונובעים מגורמים מטאורולוגיים גלובליים. ים המלח שוכן בין קווי רוחב 31º-32º, ויכול להנות ממי גשם רבים באופן יחסי. בצדו המזרחי ניתן לראות נחלים עצומים היוצרים קניונים מרהיבים המשתפלים מטה אל עבר חופי ים המלח. בצדו המערבי, המים הזורמים מתחת לפני הקרקע, נובעים כרצועת מעיינות ויוצרים נווי מדבר מלאי חיים בלב האדמה העקרה.
אורכו של הבקע הסורי-אפריקני הוא 6,000 ק”מ, והוא משתרע מתורכיה ועד מוזמביק. בסתיו ובאביב הרוחות נושבות לאורך הבקעה. מים סוף הן מביאות עננים בודדים הממטירים את מנת הגשם השנתית. בימים ספורים אלו, מתמלאים העמקים העקרים והיבשים במי גשמים, והתוצאה היא שיטפונות עצומים הנמשכים מספר שעות בלבד, אך עלולים להציף מישורים עצומים תוך דקות. הם חופרים ערוצים נכבדים בסלע הרך שממנו בנויים חופי ים המלח. שיטפון עצום כגון זה היה חזק דיו להכניע גשר בטון מודרני ורחב ליד עין גדי בשנת 2003.
