Смена природных зон по широте происходит из-за неравномерного распределения солнечного тепла по поверхности Земли. Угол падения солнечных лучей уменьшается от экватора к полюсам, что приводит к снижению температуры и изменению количества осадков. Эти факторы определяют особенности климата и растительности в разных широтах.
По мере удаленности от океанов климат становится более континентальным: увеличиваются годовые амплитуды температур, уменьшается количество осадков. Это связано с тем, что океаны смягчают климат прибрежных территорий, а внутри континентов влияние океана ослабевает.
В Евразии природные зоны сменяются не только в широтном, но и в меридианальном направлении. Например, на восточно-европейской равнине с севера на юг последовательно сменяются тундра, тайга, смешанные леса, широколиственные леса, лесостепь, степь и полупустыня. Однако, в западной части Евразии смена природных зон происходит под влиянием Атлантического океана, что приводит к смещению границ природных зон и появлению высотной поясности в горах.
На различие природных зон на побережьях и во внутренних районах материков влияют следующие факторы: близость к океану, направление господствующих ветров, рельеф и океанические течения. На западных побережьях, как правило, выпадает больше осадков, чем во внутренних районах, что способствует развитию лесной растительности. На восточных побережьях, подверженных воздействию муссонов, также выпадает много осадков, но климат более контрастный.
В Евразии на одной и той же широте могут быть различные природные зоны. Например, на широте Москвы (около 55° с.ш.) расположены как широколиственные леса (в европейской части), так и тайга (в Сибири). Это объясняется влиянием Атлантического океана на климат европейской части и континентальностью климата в Сибири.
В горах природные зоны сменяются с высотой (высотная поясность). У подножия горы располагается та же природная зона, что и на окружающей равнине. С подъемом вверх температура понижается, и природные зоны сменяются аналогично тому, как они сменяются при движении от экватора к полюсам.
В одной точке земного шара нельзя увидеть все природные зоны мира. Однако, в горах с большой высотой можно наблюдать смену нескольких природных зон, от лесов у подножия до ледников на вершине.