Arnavutköy konumu itibariyle, subtropikal yüksek basınç kuşağı ile soğuk-ılık bölgenin alçak basınçlarının ya da karasal (nemsiz) alize rüzgârları ile denizsel (nemli ve yağışlı) batı rüzgârlarının sınırındadır. Yerkürenin hareketleriyle kış ve yaz mevsimlerinde farklı iklim şartları oluşur.

Arnavutköy İlçesi, Karadeniz kıyısında olması sebebiyle Karadeniz ikliminin, Marmara Denizi vasıtasıyla Akdeniz ikliminin görülebildiği bir konuma sahiptir. Arnavutköy’ün yer aldığı alandaki iklim tipini, belirgin bir iklim tipi içinde değerlendirme imkânı yoktur. Çünkü coğrafî konumu ve fizikî coğrafya özellikleri nedeniyle aynı enlemde yer alan birçok yerleşmelerin ikliminden daha farklı iklim özelliklerine sahiptir.

Arnavutköy’de üç hava tipi egemendir. Bunlar kuzeyden ve güneyden sokulan hava tipleri ile sâkin hava tipidir. Üç hava tipi arasında, en yüksek frekansı (en çok esme sayısını) göstereni, kuzey rüzgârlarının egemen olduğu sırada görülen hava tipidir. Arnavutköy İlçesi kışları ılık ve yağışlı, yazları ise sıcak geçen ılıman iklim kuşağındadır. Arnavutköy İlçesinde topografyanın ve yakınındaki su kaynaklarının iklim şartlarını doğrudan etkilediği düşünülürse bir geçiş ikliminin egemen olduğu söylenebilir.

Arnavutköy’de sıcaklık iç kesimlerden Karadeniz kıyılarına doğru gidildikçe azalmaktadır. İlçenin yıllık ortalama sıcaklık değeri 14,2°C’dir. İlçede en sıcak aylar Haziran, Temmuz ve Ağustos, en soğuk aylar ise Ocak ve Şubat’tır. En yüksek sıcaklık ortalaması 23,8 °C ile Temmuz ayıdır. En düşük sıcaklık ortalaması olan ay ise 5,6 °C  ile Şubat’tır (Bkz. Tablo 1).

Tablo1: Arnavutköy İlçesinin Ortalama Aylık Sıcaklık Değerleri (°C)
 

Arnavutköy İlçesinin ortalama yağışı 648,4 mm’dir. Bu seviye, kıyı kesimlerinin ortalama yağışından (yaklaşık 1.000 mm) daha düşük olmakla birlikte, Türkiye geneli ortalamasından (220 mm kadar) daha fazladır. Arnavutköy İlçesinin Karadeniz’e kıyı kesimlerinde Karaburun ve Yeniköy civarında 864 mm değerleri görülebilmektedir. En yüksek yağış değerleri Aralık, Kasım ve Ocak aylarında görülmektedir. En düşük ise Temmuz ve Ağustos aylarında yağış düşmektedir (Bkz. Tablo 2).

Tablo 2: Arnavutköy İlçesinin Ortalama Aylık Yağış Değerleri (mm)
 

Rüzgâr önemli bir meteorolojik parametre olmakla birlikte; karakteristikleri zamanla, konumla ve yükseklikle önemli değişiklikler gösterdiğinden, analizi oldukça zor bir parametredir. Arnavutköy’de yıllık ortalama rüzgâr hızı genel olarak Karadeniz kıyılarında yüksektir. Hâkim rüzgâr ise kuzeydoğu yönünden esen Poyraz rüzgârıdır.

İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) ile İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü’nün (İSKİ) yürüttüğü ortak çalışma sonucunda Karaburun, Yeniköy, Durusu-Terkos Biriktirme Haznesi, Tahlisiye Mevkii’nin rüzgâr gücünden elektrik enerjisi elde etmeye uygun olduğu tespit edilmiştir.

Karadeniz iklim tipi ile Akdeniz iklim tipi arasındaki geçiş ikliminin tüm özelliklerinin görüldüğü Arnavutköy’de bitki örtüsünün karakterini yer şekilleri belirler. Arnavutköy’ün kuzey kesimine doğru yağış miktarının artması, toprak oluşum koşullarının az da olsa değişikliğe uğraması gibi bazı doğal nedenler, bu sahalarda yayılış gösteren orman topluluklarının nemli orman karakterini kazanmasına yol açmıştır. Nemli ormanlar içinde daha çok kayın, saplı meşe, sapsız meşe, Istranca meşesi, ova akçaağacı, gürgen, kestane ve ıhlamur gibi ağaç türleri yayılış alanı bulur.

1/100.00 ölçekli İstanbul Çevre Düzeni Planı’na göre ilçe topraklarının %57’si (259,4 km²) ormanlık alan olarak görünmekte ise de, günümüzde bunun yaklaşık yarısı iyi korunmuş alanlardan oluşmaktadır. Geriye kalan kısmı ise ağırlıklı olarak makilik, bozuk orman veya orman vasfını yitirmiş alanlardır. Bu tür alanlar ise ya tarımsal amaçlı olarak kullanılmakta ya da yerleşim birimleri tarafından işgal edilmiş durumdadır.

Arnavutköy’de bulunan en büyük ve önemli kumul sistemini temsil eden Terkos kumulları, çok sayıda dar yayılışlı ve bölge için endemik olan türleri içermesi nedeniyle, uluslararası önem kazanmıştır. Bu kumullarda Bern Sözleşmesi kapsamında yer alan ve tehlike altında olan türler bulunmaktadır. Bern Sözleşmesi’ne göre bulunduğu yerde koruma altına alınması taahhüt edilen nadir ve endemik bir bitki olan Centaurea Hermannii (Çatalca Peygamber Çiçeği) adlı bitkinin korunması için Arnavutköy-Şamlar karayolunun inşası esnasında güzergâh değişikliği yapılmıştır^.

Arnavutköy-Şamlar Ağaçlandırması Yaban Hayatı Koruma Sahası koruma altına alınan ve gelişimi yönünde önemli bir alandır. Terkos Gölü ördek ve yaban kazı, diğer ormanlık arazilerde ise yaban domuzu, tilki, çakal, çulluk, sülün ve yaban güvercini görülmektedir. Ayrıca, sürülerinden ayrılmış ve zaman içinde vahşileşmiş mandalar da bulunmaktadır.

Ormanlar, ilçenin güney doğusunda, kuzeyinde ve kuzey batısında yoğunlaşmaktadır. Kayıtlarda, ilçe topraklarının yarıdan biraz fazlası (%52: 259,4 km²) ormanlık alan olarak görünmekte ise de, günümüzde bunun yaklaşık yarısı iyi korunmuş alanlardan oluşmaktadır. Geriye kalan kısmı ise ağırlıklı olarak makilik, bozuk orman veya orman vasfını yitirmiş alanlardır. Bu tür alanlar ise ya tarımsal amaçlı olarak kullanılmakta ya da yerleşim birimleri tarafından işgal edilmiş durumdadır.

İlçedeki tarım alanları “mutlak” ve “marjinal” tarım alanları olarak iki kısımdan oluşmaktadır. İlçe topraklarının üçte birinden fazlası (%35: 176,4 km²) tarım alanıdır. Bu alanlar, ilçenin güneyinde, batısında ve orta kesimlerinde yoğunlaşmaktadır. Bu bölgeler hafif dalgalı düzlükler şeklindedir. Ayrıca, ormanlık alanlar arasında da yer yer tarımsal araziler bulunmaktadır.