La situación geográfica y topográfica de la zona marca también unas diferencias de temperaturas respecto del litoral. La comarca se encuentra en el interior de la provincia de Valencia y su eje central es una cubeta topográfica por la que discurre el río Reconque-Cautabán. Junto a estos rasgos de continentalidad hay que añadir que se encuentra alejada de la influencia de las brisas del mar Mediterráneo por una barrera de montañas que se extienden hacia el litoral.

Todo esto se traduce en unas temperaturas medias anuales en torno a los 14-15ºC, con claras diferencias estacionales y diurnas. En invierno las temperaturas son relativamente bajas y en verano altas debido al efecto de la continentalidad. En cuanto a las amplitudes térmicas diarias hay que destacar, no tanto las del invierno que no son muy elevadas debido a unos días frescos y unas noches frías, si no las del verano donde el efecto de la continentalidad se manifiesta con claridad. La amplitud térmica estival está en torno a los 15ºC debido a unas noches frescas y a unos días calurosos. La ubicación de la zona, en el interior valenciano, presenta ciertas diferencias climáticas respecto al litoral valenciano. La comarca pertenece al clima mediterráneo, caracterizado por elevadas temperaturas y escasas precipitaciones, sobre todo en verano.

La precipitación media se estima en torno a los 450 mm anuales atendiendo a los valores medios registrados en los observatorios más próximos. El Valle de Ayora-Cofrentes, debido a su configuración topográfica de cubeta y al encontrarse alejado de las fuentes potenciales de humedad, presenta unas características semiáridas. En cuanto a la distribución anual de la precipitación, se observan dos máximos, uno en primavera y otro en otoño, siendo éste último el más importante debido a una mayor frecuencia de situaciones de temporales de levante y a una mayor copiosidad de las precipitaciones. Por el contrario, el mínimo se produce durante el verano debido a la estabilidad atmosférica por el dominio de situaciones anticiclónicas.