青藏高原是南北极以外的地球“第三极”，由于青藏高原的影响，形成具有区域性和全球性影响的东亚大槽、南亚高压、南亚季风和东亚季风。如果没有青藏高原，或者青藏高原的高度和规模没有如今这么大，高原周围的气候将和现在完全不同。高耸入云的青藏高原，对从这里汹涌流过的西风带有强烈的阻挡作用，西风带至此要么绕流，要么爬山而过。
冬季，大气低层西风带经过青藏高原时分成南北两支：北支在高原西北部形成西南气流，给高原北侧和新疆中部的天山带来一定的水汽。当这支气流绕过新疆北部后转为西北气流，并与极地大陆气团汇合，我国东部地区冬季西北风的势力大增，并向南伸展到更远的区域。南支气流在高原的西南部形成绕流的西北气流，使得南亚西北部的气候更加干燥，形成热带沙漠气候。
这支气流绕过高原南侧后，转为西南气流，给我国云贵高原和东南沿海地区带来暖湿气流，有利于这些区域形成冬季降水系统。青藏高原东侧的四川盆地、汉中一带，位于两支气流之间，风力微弱，空气稳定，成为“死水区”，盆地空气潮湿，多云雾天气。所谓“蜀犬吠日”，说的就是这样的天气。凡此种种都说明，如果没有青藏高原的阻挡，我国的气候会是另一番景象。
青藏高原的热力结构也与周围的大气热力状况明显不同，这种热力作用直接加之于对流层中层，其作用更为显著。尤其是在夏季，高原相对于周围大气，是一个耸立在对流层中部的巨大“热岛”，在其影响下，低层形成巨大的热低压，高层形成巨大的热高压，这个巨大高压的影响甚至可达南半球。
喜马拉雅山南麓和青藏高原上存在强大的感热通量，一方面可以加强南亚季风，在喜马拉雅山南麓形成世界上最强的降雨中心——喜马拉雅山南麓的印度梅加拉亚邦玛坞西卢和乞拉朋齐，年均降水量超过11000毫米，其中，乞拉朋齐曾创下年降水量26米的世界纪录。另一方面，东亚季风因此而加强，使得我国东部降雨量和雨季所能到达的范围都由此增加。
因此，如果没有青藏高原的加强作用，我国东部“鱼米之乡”的状况可能会发生根本性变化。青藏高原具有独特的环流和天气气候特征，它是我国一些天气系统产生的上游地区，是下游主要灾害性天气的策源地。青藏高原动力和热力作用的存在，一方面加强了南亚季风，有助于在喜马拉雅山南麓形成世界上最强的降雨中心；另一方面，也加强了东亚季风环流，增强我国东部的水汽通量。
事实上，我国的暴雨、冰雹等灾害性天气有不少就源于青藏高原，西南低涡的涡源就在高原上或它的边侧；尤其是春夏季，高原上的对流云泡在合适的条件下，能汇集成云团，形成对流天气系统，东移后会影响我国东部地区的降水。东移的中尺度涡旋往往会形成极端暴雨。1981年7月9日深夜，西南涡引发四川盆地西南部出现暴雨，由此造成的泥石流冲塌成昆铁路线尼日至乌斯河间的利子依达铁路大桥。
在此间通过的442次列车2台机车、1节行李车和1节客车不幸坠入大渡河，超过240人遇难或失踪。该事故也是中国铁路史上旅客伤亡最为惨重的一次事故。此外，导致我国1998年长江流域特大洪涝灾害的降水，主要来自于三次持续性大范围强降水过程。这三次过程都与西南涡沿长江移动、持续在洪峰区域产生大暴雨相关，最终让洪峰更为严重。我国科学家对于青藏高原的研究已有近90年的历史。
2017年8月，由中科院牵头开始第二次青藏高原综合科学考察活动，青藏高原科考由此掀开了新的篇章。