Klimat Gujana Francuska leży w strefie klimatu równikowego wilgotnego, który charakteryzuje się występowaniem opadów przez cały rok. Dodatkową przyczyną wilgotnego i gorącego klimatu Gujany Francuskiej jest Prąd Południoworównikowy, który obmywa wybrzeża Brazylii, Gujany Francuskiej i płynie dalej w kierunku północno-zachodnim.
Temperatury są wysokie przez cały rok, ale nie występują ekstrema termiczne. Temperatury wynoszą od 25 °C do 27 °C. W Cayenne średnia temperatura w najchłodniejszym okresie wynosi 25,6 °C, a najcieplejszym 26,2 °C. Amplitudy dobowe są niewielkie.
Opady deszczu przez cały rok są wysokie, szczególnie między grudniem i lipcem. Nie występuje tu pora sucha. Jedynie na południowych krańcach kraju, w obrębie Wyżyny Gujańskie występuje kilkumiesięczna pora sucha, ale i tam opady są wysokie i przekraczają rocznie 2000 mm. W strefie nadmorskiej średni roczny opad wynosi 3500 mm, w Cayenne – 3800 mm. Przez cały rok utrzymuje się wysoka wilgotność powietrza powyżej 80%.