A alternância de períodos quentes e frios determina o padrão fenológico típico anual de cada espécie vegetal. Por outro lado, oscilações aperiódicas podem ocorrer ao longo do ano, modificando o padrão fenológico das plantas, de um ano para outro.

Em princípio, ao serem transferidas para regiões mais frias, as plantas tendem a alongar o ciclo, tornando-se mais tardias. Isto se deve ao menor acúmulo de grausdia. Este efeito poderá ser compensado ou ampliado pela variação fotoperiódica, dependendo do caso especifico. Por este motivo, em geral, variedades precoces se adaptam melhor em regiões frias por apresentar temperaturas basais mais baixas ou por necessitarem menor soma de graus-dia que variedades tardias.

Em relação aos efeitos das variações climáticas entre locais ou regiões, caso a longitude seja diferente, poderá haver efeito interativo entre fotoperíodo e temperatura sobre a fenologia das plantas, se estas tiverem resposta fotoperiódica. Uma mesma variedade pode alongar ou reduzir o ciclo, dependendo da combinação nas alterações de temperatura e fotoperíodo entre regiões

O aumento das temperaturas noturnas tende a acelerar o ciclo das plantas, em função do maior acúmulo de graus-dia. Por outro lado, o aumento da respiração noturna reduz a assimilação liquida das plantas. Assim, a produção das plantas (biomassa e frutos) deverá reduzir-se, pelo encurtamento do ciclo e as perdas por respiração.