地理学意义上的高寒是指的一种气候特征。它一般来描述由于海拔高或者因为纬度高而形成的特别寒冷的
气候区。海拔高而气候寒冷是因为人类主要生活在
地球表层的
对流层大气圈内，在本圈内，气温的高低变化与海拔高低呈一定关系，即海拔平均每升高100米，气温要下降约0.6摄氏度。按照这个道理，海拔越高的地方，气候就越寒冷。所谓“高处不胜寒”就是这个意思。例如中国的
青藏高原地区一个最显著的自然地理特征就是高寒。另外，因纬度高而寒冷的地区，大致遵循这样一个事实：由于地球是一个不发光的倾斜的不规则球体，太阳光线从遥远的地方射来，会导致在整个地球表面所得光热不均匀，赤道地区
太阳高度角大，太阳辐射强烈，所得光热多，而越往南北两极地区，太阳高度角越来越小，所得光热也很少，就导致到了高纬度地区，气候变得相当寒冷。例如南极大陆地区（无常住人口），
北冰洋沿岸地区。无论是海拔高，还是纬度高，寒冷的气候造就了特殊的地理环境。这对于人类的生存活动是起重要影响的。
俄罗斯奥伊米亚康盆地的村庄－奥伊尔米亚康小镇。北半球“
寒极”之一。位于
西伯利亚东北部因迪吉尔卡河上游。12月至次年1月，昼夜平均气温均低于－45℃，有的年份甚至在－60℃以下。
绝对最低气温曾达－71℃，气温绝对年较差达101.8℃，世界上
气温年较差最大的地区之一。这经考证被认为是地球上最寒冷的人类聚居地。此处的最低气温曾达到零下71摄氏度，据说当时有很多人因为严重冻伤而被迫截肢，导致当地医院的
麻醉药品供不应求。
这片美丽的山谷充分展现了
西伯利亚地区受高气压控制下的极度寒冷。寒风不会吹落树上的雪花，天空高远湛蓝晶莹剔透，薄薄的白雾在身边缭绕。当地居民的木屋都搭建在这片永久冻土上，屋内的热气逐渐使
冻土层软化，因此整条街上的房子看上去都像东倒西歪似的。为了在这种极度寒冷的环境中生存，必须摄取大量的脂肪和蛋白质以维持身体运转。当地人最常吃的食物是烤制的马肉和冰冻的生马肝，一天三顿加上夜宵都是吃肉，用不了几天，你就会觉得身体里似乎有一匹烈马在奔腾。这个地区有个特殊的自然现象，海拔越高的地方气温越高，这似乎并不符合大气物理学的一条基本准则，就连很有经验的气象学家也很难做出准确的解释。
在这种极其寒冷的地方，狩猎活动变得十分简单，只须在哺乳动物出没的地方设下陷阱就行了，根本用不着蹲守和察看。这里的气温比家用冰箱的冷冻室温度低得多，落入陷阱的动物如同被放进了冷藏库，几个月都不会解冻，其天然保鲜的效果非常理想。除此之外，寒冷的生活还会发生许多非同寻常的事：冰下取鱼、鹿拉雪橇、为马匹除霜……如果你也想去体验一下一定要做好准备，你平时所穿的任何服装在那里都是不能过冬的。
青藏高原平均海拔4000米以上，耸立于
对流层的中部。与同高度的
自由大气相比较，这里气候最温暖，湿度最大，
风速最小。但就地面而言，与同纬度的周边地区相比较，这里气候最冷，最干，风速最大。这是巨大高原的动力和热力作用的结果。
高原气候总体特点：辐射强烈，
日照多，气温低，积温少，气温随高度和纬度的升高而降低。据推算，海拔高度每上升100米，年均温降低0.57℃，纬度每升高1度，年均温降低0.63℃，日较差大；干湿分明，多夜雨；冬季干冷漫长，大风多；夏季温凉多雨，
冰雹多；四季不明。大部分地区的最暖月均温在15℃以下，1月和7月平均气温都比同纬度东部
平原低15-20℃。按
气候分类，除东南缘河谷地区外，整个西藏全年无夏。年总辐射量值高达5850-7950兆焦耳/平方米，比同纬度东部平原高0.5-1倍。
青藏高原年平均气温低，构成了气候的主要特征。位于
藏北高原的可可西里年平均气温在4.1℃以下，等温线与
等高线相重合，自成一闭合的低温中心，为青藏高原温度最低的地区，也是北半球同纬度气温最低的地区。降水少，
地域差异大。高原年降水量自藏东南4000毫米以上向柴达木盆地
冷湖逐渐减少，冷湖降水量仅17.5毫米。以
雅鲁藏布江河谷的巴昔卡为例，降水量极为丰沛，平均年降水量达4500毫米，是最少降水量的200倍。
大气压随高度而变化，组成大气的各种气体的分压，亦随高度而变化，即随高度增加而递减。氧气分压也是如此。高原地区大气压降低。大气中的含氧量和氧分压降低，人体肺泡内氧分压也降低，弥散入
肺毛细血管血液中的氧将降低，
动脉血氧分压和饱和度也随之降低，当
血氧饱和度降低到一定程度，即可引起各器官组织供氧不足，从而产生功能或器质性变化，进而出现
缺氧症状，如头痛、头晕、
记忆力下降、心慌、气短、发绀、恶心、呕吐、食欲下降、腹胀、疲乏、失眠、血压改变等。这也是各种高原病发生的根本原因。
气温随着海拔高度的升高而逐渐下降，一般每升高1000米，气温下降约6℃。高原大部分地区空气稀薄、干燥少云，白天地面接收大量的太阳辐射能量，近地面层的气温上升迅速，晚上，地面散热极快，地面气温急剧下降。高原一天当中的最高气温和最低气温之差很大，有时一日之内，历尽寒暑，白天烈日当空，有时气温高达20~30℃，而晚上及清晨气温有时可降至0℃以下，这亦是
高原气候一大特点。 由于高原大气压低，水蒸气压亦低，空气中水份随着海拔高度的增加而递减，故海拔愈高气候愈干燥。高原
风速大，体表散失的水份明显高于
平原，尤以劳动或剧烈活动时呼吸加深加快及出汗水份散出更甚。同时由于高原缺氧及寒冷等利尿因素的影响，使机体水份含量减少，致使呼吸道粘膜和全身皮肤异常干燥，防御能力降低，容易发生咽炎、干咳、鼻出血和
手足皲裂等。
高原空气稀薄清洁，尘埃和水蒸气含量少，
大气透明度比
平原地带高，太阳辐射透过率随海拔高度增加而增大，强紫外线和太阳辐射的影响主要是暴露的皮肤、眼睛容易发生损伤，皮肤损伤表现为晒斑、水肿、色素沉着，皮肤增厚及皱纹增多形成等。高原地区太阳光中的强紫外线辐射容易引起眼睛的急性损伤，主要是引起急性角膜炎、白内障、
视力障碍及雪盲症。其他因素如，高原缺氧常致胃肠蠕动减弱，唾液、肠液及胆汁分泌减少，
食欲减退，消化吸收不良。