در این تحقیق به منظور تعیین فصول طبیعی نواحی جنوب غربی دریای خزر، داده‌های متوسط دمای حداکثر، حداقل و میانگین ماهانه 13 ایستگاه محدوده مورد نظر برای یک دوره 20ساله (1365 تا 1385) مورد بررسی قرار گرفتند. جهت تحلیل داده‌ها از تحلیل هارمونیک و خوشه‌ای استفاده گردید. نتایج حاصل از تحلیل داده‌ها نشان می دهد که در جنوب دریای خزر اساسا سال را می‌توان به سه فصل اصلی گرم، انتقالی و سرد تقسیم کرد. در اکثر ایستگاه‌ها، هر کدام از فصول گرم، سرد و مجموع انتقالی سرد و گرم از چهار ماه تشکیل‌ شده، ولی فصول طبیعی در جنوب دریای خزر با تاریخ آغاز فصول تقویمی مطابقت نمی‌کند. تعداد ماه‌های مربوط به فصل گرم در هر ایستگاه، چهار یا پنج ماه بوده و شامل ماه‌های خرداد، تیر، مرداد، شهریور و مهر می‌باشند و ماه‌های مربوط به فصل انتقالی در برخی ایستگاه‌ها بین 2 تا 5 ماه بوده و فروردین، اردیبهشت، مهر، آبان و اسفند را در بر می‌گیرند. نهایتاً تعداد ماه‌های مربوط به فصل سرد در ایستگاه‌ها از سه تا پنج ماه متغیر بوده و آبان، آذر، دی، بهمن، اسفند و فروردین را شامل می‌شوند. علی‌رغم این‌که زنجان سردترین و گیلوان گرم‌ترین ایستگاه‌های محدوده تحقیق می‌باشند اما سه فصله‌ بودن در این دو ایستگاه مصداق عینی دارد باید گفت که تغییر فصول از گرم به سرد در ایستگاه‌های مرطوب‌تر ساحلی تدریجی و در مدت طولانی‌تری رخ می‌دهد ولی همین مسئله در ارتباط با ایستگاه‌های دور از ساحل و مرتفع‌تر در بازه زمانی کوتاه‌تری رخ می‌دهد.