Уральські гори, незважаючи на їхню незначну висоту, перекривають шлях масам повітря, що надходять із заходу, з європейської частини Росії. У результаті Середній Урал виявляється відкритим для вторгнення холодного арктичного повітря і сильно вихоложенного континентального повітря Західно-Сибірської рівнини; водночас з півдня сюди можуть безперешкодно проникати теплі повітряні маси Прикаспію і пустель Середньої Азії. Тому для Єкатеринбурга і характерні різкі коливання температур і формування погодних аномалій: взимку — від суворих морозів до відлиг і дощів, влітку — від спеки вище +35 °C до заморозків. У січні 2002 року в Єкатеринбурзі спостерігалося унікальне явище — зимова гроза.