芒种时节雨量充沛，气温显著升高。常见的天气灾害有龙卷风、冰雹、大风、暴雨、干旱等。
雨水
芒种时节沿江多雨，黄淮平原也即将进入雨季。华南东南季风雨带稳定，是一年中降水量最多的时节。长江中下游地区先后进入梅雨季节，雨日多，雨量大，日照少，有时还伴有低温。西南地区从6月份也开始进入了一年中的多雨季节。此时，西南西部的高原地区冰雹天气开始增多。
芒种后，中国华南东南季风雨带稳定，是一年中降水量最多的时节，长江中下游地区先后进入梅雨季节，雨日多，雨量大，日照少，有时还伴有低温。宋人范成大的《芒种后积雨骤冷》诗：“梅霖倾泻九河翻，百渎交流海面宽。良苦吴农田下湿，年年披絮播秧寒。”绘出了阴雨连绵不止，河满沟平，农夫冒着寒冷身披棉絮播秧忙的画面。
气温
在此期间，除了青藏高原和黑龙江最北部的一些地区，还没有真正进入夏季以外，大部分地区的人们，一般来说都能够体验到夏天的炎热。位于黑龙江北部的嫩江，在1971～2000年30年间，最热的一天37.1℃，就出现在芒种期间。
6月份，无论是南方还是北方，都有出现35℃以上高温天气的可能。黄淮地区、西北地区东部可能出现40℃以上的高温天气，但一般不是持续性的高温。在华南的台湾、海南、福建、两广等地，6月的平均气温都在28℃左右。如果是在雷雨之前，空气湿度大，确实是又闷又热。有时需要向公众发布高温预报，提醒人们预防中暑、空调病和急性肠胃炎。
物候
中国古代从芒种起15天内每5天分为三候：“一候螳螂生；二候鵙始鸣；三候反舌无声。”在这一节气中，螳螂在上一年深秋产的卵因感受到阴气初生而破壳生出小螳螂；喜阴的伯劳鸟开始在枝头出现，并且感阴而鸣。与此相反，能够学习其它鸟叫的反舌鸟，却因感应到了阴气的出现而停止了鸣叫。
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