สภาพภูมิอากาศจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ได้รับอิทธิพลของลมมรสุมที่พัดเวียนประจำฤดูกาล 2 ชนิด คือ พัดจากทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ในฤดูหนาว เรียกว่าฤดูลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ เป็นลมที่พัดผ่านทะเลจีนใต้และอ่าวไทย จังหวัดประจวบคีรีขันธ์อยู่ทางตอนบนของภาคใต้ ฝั่งตะวันออก ได้รับลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือซึ่งพัดเข้าสู่จังหวัดเป็นบริเวณแคบ ทำให้มีฝนตกน้อยในช่วงฤดูหนาว อากาศส่วนใหญ่ จึงคล้ายคลึงกับภาคกลางคือมีอากาศเย็นเป็นครั้งคราว และมีฝนตกชุกในช่วงต้นฤดู ส่วนมรสุมอีกชนิดหนึ่งคือมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ ลมนี้จะพัดประจำในช่วงฤดูฝน และเป็นลมที่พัดผ่านมหาสมุทรอินเดียจึงทำให้มีฝนตกมาก แต่เนื่องจากจังหวัดประจวบคีรีขันธ์อยู่หลังทิวเขา ตะนาวศรีซึ่งปิดกั้นทางลมนี้ไว้จึง เป็นที่อับฝน มีฝนตกน้อยในช่วงฤดูฝน ฝนส่วนใหญ่จะตกมากในช่วงฤดูหนาว คือระหว่างเดือนตุลาคมถึงพฤศจิกายน มีฤดูกาล 3 ฤดูได้แก่
1) ฤดูร้อน เริ่มตั้งแต่กลางเดือนกุมภาพันธ์ถึงกลางเดือนพฤษภาคม มีระยะประมาณ 3 เดือน คือ เมื่อฤดูมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ สิ้นสุดลงแต่อากาศไม่ร้อนมากเนื่องจากอยู่ ใกล้ทะเล และมีกระแสลมฝ่ายใต้พัดเข้าสู่จังหวัด ทำให้ได้รับลมเย็นและไอน้ำจากทะเลอากาศ จึงคลายความร้อนอบอ้าวลง เดือนที่มีอากาศร้อนที่สุดจะอยู่ในเดือนเมษายนและพฤษภาคม
2) ฤดูฝน เริ่มตั้งแต่กลางเดือนพฤษภาคมถึงกลางเดือนตุลาคม เป็นช่วงที่ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้พัดปกคลุมประเทศไทย ร่องความกดอากาศต่ำพาดผ่านบริเวณภาคใต้ของประเทศไทย แล้วเลื่อนขึ้นไปทางเหนือผ่านภาคกลางไปถึงภาคเหนือ ทำให้มีฝนตกชุก ตั้งแต่กลางเดือนพฤษภาคมถึงกลางเดือนตุลาคม โดยมีฝนตกหนักในเดือนตุลาคม
3) ฤดูหนาว เริ่มตั้งแต่กลางเดือนตุลาคมถึงกลางเดือนกุมภาพันธ์ ลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือพัดปกคลุมประเทศไทย ทำให้อุณหภูมิลดลงและมีอากาศหนาวเย็นทั่วไป ส่วนอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์อยู่ทางภาคใต้ตอนบนซึ่งมีอาณาเขตใกล้กับภาคกลาง จึงมีอากาศหนาวเย็นคล้ายกับทางภาคกลาง และมีฝนตามบริเวณชายฝั่งทะเล โดยเฉพาะเดือนตุลาคมและพฤศจิกายน
กลุ่มชุดดินที่พบบริเวณพื้นที่ชุ่มน้ำปากแม่น้ำปราณบุรี ประกอบด้วยกลุ่มชุดดินที่ 10, 11, 12, 20, 3/11, 35B/36B, 36, 36B, 43, 47B, 62, M, SL และ w มีรายละเอียดดังนี้
กลุ่มชุดดินที่ 10 มีเนื้อที่ 205 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินเหนียวหรือดินเหนียวจัดลึกมากสีเทาที่มีปฏิกิริยาดินเป็นกรดจัดมากที่พบอยู่ในระดับตื้นเกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนผสม ของตะกอนลำน้ำและตะกอนน้ำทะเล มีการพัฒนาของดินในสภาพน้ำกร่อย พบในบริเวณพื้นที่ราบลุ่มชายฝั่งทะเลหรือที่ราบลุ่มภาคกลาง มีน้ำแช่ขังในฤดูฝน การระบายน้ำเลว ความอุดมสมบูรณ์ ตามธรรมชาติต่ำ บางพื้นที่พบชั้นดินเลนของตะกอนน้ำทะเลที่มีศักยภาพก่อให้เกิดเป็นดินกรดกำมะถันภายในความลึก 100 เซนติเมตรจากผิวดิน
กลุ่มชุดดินที่ 11 มีเนื้อที่ 900 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินเหนียวหรือดินเหนียวจัดลึกมากสีเทาที่มีปฏิกิริยาดินเป็นกรดจัดมากที่พบอยู่ในระดับลึกปานกลางเกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดิน พวกตะกอนผสมของตะกอนลำน้ำและตะกอนน้ำทะเล มีการพัฒนาของดินในสภาพน้ำกร่อย พบในบริเวณพื้นที่ราบชายฝั่งทะเลหรือที่ราบลุ่มภาคกลาง มีน้ำแช่ขังในฤดูฝน การระบายน้ำเลว เมื่อหน้าดินแห้ง มักพบรอยแตกระแหงกว้างและลึกหรือรอยถูกไถในดินชั้นล่าง ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำ บางพื้นที่พบชั้นดินเลนของตะกอนน้ำทะเลที่มีศักยภาพก่อให้เกิดเป็น ดินกรดกำมะถันภายในความลึก 100 เซนติเมตรจากผิวดิน
กลุ่มชุดดินที่ 12 เนื้อที่ 2,220 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินเลนเหนียวเค็มลึกมากสีเทาที่เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนน้ำทะเล พบในบริเวณที่ราบลุ่มน้ำทะเลท่วมถึง เป็นประจำวันและบริเวณชะวากทะเล การระบายน้ำเลวมาก จัดเป็นดินเลนเค็มที่ไม่มีศักยภาพก่อให้เกิดเป็นดินกรดกำมะถัน ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปานกลางถึงสูง
กลุ่มชุดดินที่ 20 เนื้อที่ 4,730 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินร่วนละเอียดเค็มลึกมากสีเทาที่เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนลำน้ำหรือจากการสลายตัวผุพังอยู่กับที่หรือเคลื่อนย้ายมาทับถม ของวัสดุเนื้อหยาบที่มีชั้นหินเกลือรองรับอยู่ หรืออาจได้รับอิทธิพลจากการแพร่กระจายของเกลือทางผิวดิน พบในบริเวณพื้นที่ลุ่มราบเรียบหรือค่อนข้างราบเรียบ มีน้ำแช่ขังในช่วงฤดูฝน การระบายน้ำค่อนข้างเลว ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำ บางพื้นที่เป็นดินร่วนหยาบหรือดินเหนียวเค็ม หรือพบในพื้นที่ค่อนข้างดอน ทำให้เสี่ยงต่อการขาดแคลนน้ำ
กลุ่มชุดดินที่ 3/11 เนื้อที่ 4,057 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินผสมระหว่างกลุ่มชุดดินที่ 3 และกลุ่มชุดดินที่ 11 โดยกลุ่มชุดดินที่ 3 เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินเหนียวลึกมากสีเทาที่เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดิน พวกตะกอนผสมของตะกอนลำน้ำและตะกอนน้ำทะเล มีการพัฒนาของดินในสภาพน้ำกร่อย พบในบริเวณที่ราบลุ่มชายฝั่งทะเลหรือที่ราบลุ่มภาคกลางและพบไม่ห่างจากชายฝั่งทะเลมากนัก มีน้ำแช่ขังในช่วงฤดูฝน มีปฏิกิริยาดินเป็นกลางถึงเป็นด่างปานกลาง มีค่าความเป็นกรดเป็นด่างประมาณ 7.0-8.0 หน้าดินอาจแตกระแหงเป็นร่องกว้างและลึกในฤดูแล้งหรือรอยถูกไถในดินล่าง การระบายน้ำเลว ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปานกลางถึงสูง บางพื้นที่พบชั้นดินเลนของตะกอนน้ำทะเลที่ไม่มีศักยภาพก่อให้เกิดดินกรดกำมะถันภายในความลึก 100 ซม.จากผิวดินหรือพบในพื้นที่ลุ่มต่ำ มีน้ำไหลบ่าท่วมขังสูงในฤดูฝน
กลุ่มชุดดินที่ 35B/36B เนื้อที่ 5,062 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินผสมระหว่างกลุ่มชุดดินที่ 35 บริเวณที่ลูกคลื่นลอนลาด และกลุ่มชุดดินที่ 36 บริเวณลูกคลื่นลอนชัน โดยกลุ่มชุดดินที่ 35 เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินร่วนละเอียดลึกมากที่เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนลำน้ำ หรือการสลายตัวผุพังอยู่กับที่ หรือการสลายตัวผุพังแล้วถูกเคลื่อนย้ายมาทับถมของวัสดุเนื้อหยาบ ที่ส่วนใหญ่มาจากหินตะกอน มีสภาพพื้นที่เป็นลูกคลื่นจนถึงเนินเขา มีการระบายน้ำดีถึงดีปานกลาง ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำ อาจพบลูกรังในช่วงความลึก 100-150 เซนติเมตรจากผิวดินหรือทำคันดิน เพื่อกักเก็บน้ำสำหรับทำนา
กลุ่มชุดดินที่ 36 เนื้อที่ 1,260 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินร่วนละเอียดลึกมากที่เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนลำน้ำ หรือการสลายตัวผุพังอยู่กับที่ หรือการสลายตัวผุพัง แล้วถูกเคลื่อนย้ายมาทับถมของวัสดุเนื้อหยาบ มีสภาพพื้นที่เป็นลูกคลื่นลอนลาดจนถึงเนินเขา มีการระบายน้ำดีถึงดีปานกลาง ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำถึงปานกลาง บางพื้นที่อาจลูกรังในดินล่างช่วงความลึก 100-150 เซนติเมตรจากผิวดินหรือทำคันดิน เพื่อกักเก็บน้ำสำหรับทำนา
กลุ่มชุดดินที่ 36B เนื้อที่ 2,782 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่ 36 ที่พบบริเวณลูกคลื่นลอนลาด
กลุ่มชุดดินที่ 43 เนื้อที่ 6,798 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่เป็นดินทรายที่เกิดจากการทับถมของตะกอนทรายชายทะเลหรือหรือจากการสลายตัวผุพังอยู่กับที่หรือเคลื่อนย้ายมาทับถม ของพวกวัสดุเนื้อหยาบ เป็นดินทรายลึกมาก พบในเขตฝนตกชุก เช่น ภาคใต้หรือภาคตะวันออก มีสภาพพื้นที่ค่อนข้างราบเรียบหรือเป็นลูกคลื่นลอนลาด บริเวณหาดทราย สันทรายชายทะเล มีการระบายน้ำค่อนข้างมากเกินไป ความอุดมสมบูรณ์ของดินต่ำ บางพื้นที่พบบริเวณที่ลาดเชิงเขาหรือตะกอนลำน้ำ
กลุ่มชุดดินที่ 47B เนื้อที่ 11,198 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินที่พบบริเวณลูกคลื่นลอนลาด เป็นดินเหนียวตื้นถึงชั้นหินพื้นที่เกิดจากการสลายตัวผุพังอยู่กับที่หรือเคลื่อนย้ายมาในระยะทางไม่ไกลนัก ของวัสดุเนื้อละเอียด มีสภาพพื้นที่เป็นลูกคลื่นลอนลาดจนถึงเนินเขา มีการระบายน้ำดีถึงดีปานกลาง ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำ
กลุ่มชุดดินที่ 62 เนื้อที่ 7,382 ไร่ เป็นกลุ่มชุดดินนี้ประกอบด้วยพื้นที่ภูเขาและเทือกเขาที่มีความลาดชันมากกว่าร้อยละ 35 พื้นที่บริเวณนี้ยังไม่มีการสำรวจและจำแนกดิน เนื่องจากยากต่อการจัดการดูแลที่ดินในพื้นที่ทำการเกษตร
พื้นที่อื่นๆ ได้แก่ พื้นที่ลุ่มเนื้อที่ 865 ไร่ พื้นที่ลาดชันเชิงซ้อนเนื้อที่ 147 ไร่ แหล่งน้ำเนื้อที่ 202 ไร่ และทะเลเนื้อที่ 67,191 ไร่