Inom meteorologi hänvisar termen ”isoterm” till en konturlinje som förbinder punkter på en väderkarta som har samma temperaturer vid en given tidpunkt. Precis som konturlinjer på topografiska kartor används för att visa höjdgradienter, används isotermer för att visa temperaturgradienter. Isotermer visas vanligtvis i fem- eller 10-gradersintervall på kartor. Temperaturskillnaderna de avgränsar indikeras ofta av olika färger.
Kurvan för en isoterm formas av variationer i temperatur över det område som kartläggs. Faktorer som påverkar temperaturen inkluderar höjd, förekomst av vattenförekomster, havsströmmar och latitud. Bergsområden med högre höjd är vanligtvis kallare än lägre områden, vilket gör att isotermerna runt dessa områden kröker sig kraftigt. Isotermer kröker sig också vid havets landgränser på grund av den mildrande effekten som haven har på extrema temperaturer. Hav har en högre specifik värme än land, vilket innebär att det krävs mer värme eller kyla för att höja eller sänka deras temperatur, så mitthavstemperaturer tenderar att vara mer stabila än inlandstemperaturer.
Temperaturen minskar när latituden ökar, så isotermer visar i allmänhet en stadig gradient när man rör sig mot polerna. Polcirkeln definieras ofta med hjälp av 50 grader Fahrenheit (10 grader Celsius) juliisoterm. Även om denna isoterm skiftar baserat på klimatfaktorer, kröker den vanligtvis över de övre delarna av Ryssland och Kanada under juli månad och kretsar kring nordpolen.
Isotermgradienten kan variera beroende på tid på året. Under vintern är det en större variation i solinstrålningen, och därmed temperaturen, mellan låga och höga breddgrader. Detta innebär att isotermgradienten under vintermånaderna globalt sett är ”brantare” än på sommaren, och isotermerna på en karta kommer att synas närmare varandra. Med andra ord är förändringen i temperatur över avståndet från ekvatorn till polen större på vintern än på sommaren.
Den 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius) isotermen är en viktig meteorologisk markör. Denna isoterm har stor betydelse för väderprognoser, eftersom den visar temperaturlinjen vid vilken regn kommer att frysa till slask eller snö. Genom att följa denna isoterm vid olika atmosfärstryck kan prognosmakare förutsäga rörelse och ackumulering av nederbörd i ett givet område.
Processen som producerar molnighet och ibland extremt väder kallas temperaturadvektion. Temperaturadvektion förekommer i regioner som är barokliniska, vilket betyder att vindar blåser över isotermgradienten. Kall advektion uppstår när kall luft transporteras över isotermer till varmare områden, och varm advektion uppstår när varm luft transporteras till kallare områden.