Dönencelerin iklim üzerindeki etkisi, Dünya’nın yüzeyindeki sıcaklık, yağış, rüzgar ve bitki örtüsü dağılımını belirlemektedir. Dönenceler arasındaki bölgeye Tropikal Kuşak denir. Bu bölgede iklim sıcak ve nemli, bitki örtüsü ise tropikal ormanlardır. Dönencelerin dışındaki bölgelerde ise iklim daha ılıman veya kutupsal, bitki örtüsü ise karışık orman, çayır veya tundra şeklindedir.
Dönenceler, yıl içinde mevsimlerin değişimini de etkiler. 21 Haziran’da Yengeç Dönencesinde güneş ışınları dik gelir ve Kuzey Yarım Küre’de yaz başlar. Güney Yarım Küre’de ise kış başlar ve Güney Kutup Dairesi’nde 24 saat gece olur. Bu tarihe Yaz Gündönümü denir. 21 Aralık’ta ise Oğlak Dönencesinde güneş ışınları dik gelir ve Güney Yarım Küre’de yaz başlar. Kuzey Yarım Küre’de ise kış başlar ve Kuzey Kutup Dairesi’nde 24 saat gece olur. Bu tarihe Kış Gündönümü denir.
Dönencelerin iklim üzerindeki etkisi, küresel ısınma ve iklim değişikliği ile de ilgilidir. Küresel ısınma, atmosferdeki sera gazlarının artması nedeniyle Dünya’nın ortalama sıcaklığının yükselmesidir. İklim değişikliği ise küresel ısınmanın Dünya’nın iklim sistemi üzerindeki etkilerini ifade eder Küresel ısınma ve iklim değişikliği, dönencelerin konumunu, uzunluğunu ve genişliğini değiştirebilir. Bu da mevsimlerin süresini, sıcaklığını ve yağış miktarını etkileyebilir.