Das Klima eines Ortes wird bestimmt durch seine geographische Breite, die Höhenlage, die Art des Untergrundes sowie anthropogene („durch den Mensch verursachte“) Veränderungen der Landschaft. Durch die hohen Temperaturen, verbunden mit der vorhandenen Feuchte, gehört Stuttgart zu den Gebieten mit vermehrter Wärmebelastung. Ein weiteres, wesentliches Merkmal des Stuttgarter Klimas ist die Windarmut. Bedingt durch die Höhenstruktur kann für Stuttgart keine einheitliche Windrose angegeben werden. An den Hängen und in den Tälern können sich aber häufig lokale Windsysteme entwickeln, die zwar keine hohen Windgeschwindigkeiten hervorrufen, aber für die lokale Belüftung der Stadtteile eine wichtige Rolle übernehmen. Dementsprechend kommt dem Erhalt der Frischluftschneisen eine hohe Bedeutung zu.
Zum Schutz des Klimas und zur Luftreinhaltung kann die räumliche Planung wesentlich beitragen. Mit dem aus dem Flächennutzungsplan einer Gemeinde entwickelten Bebauungsplan entscheidet sich rechtsverbindlich, ob Grund und Boden umweltverträglich genutzt werden. Das Baugesetzbuch (BauGB) fordert, dass die Bauleitpläne eine nachhaltige städtebauliche Entwicklung gewährleisten, die die sozialen, wirtschaftlichen und umweltschützenden Anforderungen auch in Verantwortung gegenüber künftigen Generationen miteinander in Einklang bringen. Bauleitpläne sollen dazu beitragen, eine menschenwürdige Umwelt zu sichern und die natürlichen Lebensgrundlagen zu schützen und zu entwickeln, den Klimaschutz und die Klimaanpassung insbesondere auch in der Stadtentwicklung zu fördern, sowie die städtebauliche Gestalt und das Orts- und Landschaftsbild baukulturell zu erhalten und zu entwickeln.
Schon frühzeitig hat sich der Gemeinderat der Stadt Stuttgart dazu verpflichtet, Klima und Luft als wichtige Belange der räumlichen Planung einzubeziehen. Grundlage hierfür bilden vorliegende, flächendeckende Klimauntersuchungen. Damit fließen seit Jahren stadtklimatische Belange in der Stadtplanung ein und es werden Begrünungen geplant sowie Frischluftschneisen gesichert. Wichtige Instrumente sind dabei zudem die vom Gemeinderat beschlossenen städtebaulichen Rahmenplanungen, wie beispielsweise der Rahmenplan "Halbhöhenlagen" aus dem Jahr 2007 oder das im Jahr 2012 ebenfalls beschlossene "Klimawandel – Anpassungskonzept Stuttgart" (KLIMAKS).