La Brévine zeichnet sich durch ein raues und verhältnismässig feuchtes Klima aus. Im Winter bildet sich im komplett abgeschlossenen Vallée de la Brévine während Strahlungsnächten ein Kaltluftsee aus (klarer Himmel und wenig bis kein Wind sorgen für maximales Auskühlen des Bodens via Abstrahlung). Dabei werden nicht selten Temperaturen von −30 °C erreicht, was dem Ort den Namen Sibirien der Schweiz eintrug. An der Messstation La Brévine wurde am 12. Januar 1987 mit −41,8 °C die tiefste je an einer offiziellen Station der MeteoSchweiz gemessene Temperatur der Schweiz registriert.

Für die Normalperiode 1991–2020 beträgt die Jahresmitteltemperatur 5,3 °C, wobei im Januar mit −3,5 °C die kältesten und im Juli mit 14,4 °C die wärmsten Monatsmitteltemperaturen gemessen werden. Im Mittel sind hier rund 183 Frosttage und 36 Eistage zu erwarten. Sommertage gibt es im Jahresmittel 15 bis 16, während im Schnitt ein Hitzetag zu verzeichnen ist. Die Messstation von MeteoSchweiz liegt auf einer Höhe von 1050 m ü. M.
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