Ing klasifikasi iklim Köppen, Cayenne duwe iklim khatulistiwa ( "Af" ) wewatesan karo iklim monsun tropis ( "Am" ). Suhu rata-rata dhuwur lan sithik rata-rata meh padha sajrone taun rata-rata udakara lan , sanajan suhu rada adhem nalika musim udan ora kaya musim rendheng. Cayenne ndeleng presipitasi sing akeh banget sajrone taun, luwih akeh tundhuk ing Zona Konvergensi Intertropis (ITCZ) tinimbang angin perdagangan . Kutha iki nuduhake musim udan sing dawa banget lan musim garing sing cendhak. Ing mangsa garing mung kalebu rong wulan taun (September lan Oktober), nanging musim udan suwene suwene taun. Presipitasi bisa dideleng sanajan ing mangsa rendheng, sifat sing umume katon ing papan-papan sing duwe iklim tropis. Cayenne rata-rata udakara udan saben taun.