Гумбольдт открыл закон уменьшения тепла с высотой, подсчитал вертикальный градиент температуры. Составленная им карта изотерм была впервые опубликована в 1817 г. На ее основании физик Бюстер в 1820 г. пришел к выводу о существовании двух полюсов холода — сибирского и канадского. Гумбольдт интересовался вопросами истории климатических явлений, задумывался о причинах изменения климата во времени.