독도의 기후는 난류의 영항을 많이 받는 전형적인 해양성 기후로 연평균 기온이 약 12℃, 가장 추운 1월 평균 기온이 1℃, 가장 더운 8월 평균 기온이 23℃로 비교적 온난한 편이다. 바람이 많은 독도의 연평균 풍속은 4.3m/s 로 여름에는 남서풍이 우세한 반면 겨울에는 북동풍이 우세를 보이고 있다. 

독도는 안개가 잦고 연중 흐린 날이 160일 이상이며 강우일수는 150일 정도로 연중 85%가 흐리거나 눈ㆍ비가 내려 비교적 습한  지역이다. 연평균 강수량은 약 1,240mm, 겨울철 강수는 대부분 적설형태이며 폭설이 많이 내리는 것이 특징이다. 

독도 주변해역은 동해 남부의 난수역과 북부 냉수역의 경계가 되는 극전선 남쪽에 위치하여 연중 대부분 난류수의  영향을 받으며, 독도 주변해역의 표층 수온은 연중 9~25℃범위이다.

독도는 화산암체로 이루어져 있어 식물이 잘 자랄 수 있는 좋은 환경은 아니다. 또한 섬의 경사가 심하여 비가 내려도 빗물이 섬의 비탈을 따라 흘러 버리기 때문에 토양이 건조한 편이다. 이러한 환경에도 불구하고 독도에서는 현재 50~60여 종 내외의 식물이 조사되었다. 조사된 식물은 억새나 산조풀 등의 벼과 식물이 주종을 이루고 있고, 본초류는 민들레, 괭이밥, 술패랭이, 질경이, 번행초, 왕해국 등이며, 목본류는 곰솔, 섬괴불나무, 붉은가시딸기, 동백 등이 자생하고 있다.

독도는 동해를 건너는 조류의 중간 서식지 구실을 하고 있다. 독도에는 바다제비, 슴새, 괭이갈매기, 황조롱이, 물수리, 노랑지빠귀, 흰갈매기, 딱새 등 22종의 조류가 관찰되었으며, 이중 바다제비, 슴새, 괭이갈매기는 천연기념물 제 336호로 지정되어 있다.

독도는 극전선의 남쪽에 위치하여 연중 대부분 난류수의 영향을 받으며, 또한 난류와 한류가 교차하고 있어 다양한 어종이 모여드는 황금어장을 성하고 있다. 더욱이 바위마다 미역, 다시마, 파래 등의 해조류가 서식하고 있으며, 대표적인 어류는 오징어, 꽁치, 방어, 복어, 전어, 가자미 등이 있다. 그 외에도 전복, 소라, 홍합 등의 조개류와 해삼, 새우, 홍게 등이 서식하고 있다.