Los tipos climáticos van desde el tropical en la planicie, al tipo páramo en las montañas más altas, y desde el semiárido en sectores como Lagunillas, al muy húmedo tropical en las vertientes nubladas de las cuencas media y alta del río Caparo, prevaleciendo dentro de esta tipología los climas húmedos que cubren cerca del 90% de la superficie del estado. La temperatura en la entidad registra diferencias muy marcadas debido a las características del relieve montañoso. En Palmarito, a orillas del lago de Maracaibo, la media es de 27 ºC y por encima de los 4 000 m.s.n.m. alcanza valores inferiores a 0 ºC. Las precipitaciones oscilan, según la zona, entre 700 mm y 1 800 mm anuales.

   Va desde selvas macrotérmicas lluviosas hasta vegetación paramera (gramíneas y frailejón). Se dan la casi totalidad de las   Zonas de Vida que, según Holdridge, ocurren en Venezuela. Los recursos forestales que aún se localizan en este paisaje están formados por especies como: cedro, comino, jabillo, mijao, saisai, ceiba y pardillo.

   Destacan mamíferos como el oso frontino o de anteojos (único representante de los osos en Sudamérica), el coatí o guache andino y el rabipelado andino o faro. Aves como el cóndor, el colibrí pico espada, el águila de copete y el pato de torrente. Anfibios como la ranita transparente y la salamandra andina. Entre los reptiles se puede citar la coral falsa.

   Cuenta con los principales yacimientos de fosfato descubiertos hasta ahora en Venezuela, además de concentraciones significativas de plomo, zinc, cobre y plata en complejo, así como mica, berilio, litio y otra serie de minerales no metálicos, entre los que destacan las arcillas y las calizas.

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