Территория Паанаярви-Оуланка расположена на возвышенности Куусамо (Финляндия), на водоразделе Белого моря и Ботнического залива Балтийского моря. Несмотря на северное расположение, климат района, благодаря воздействию Гольфстрима, умеренно-холодный, переходный от морского к континентальному. Большое влияние на климат оказывают воздушные массы, поступающие из Северной Атлантики — морской умеренный воздух, что обусловливает активную циклоническую деятельность. Вторжение морских воздушных масс из Арктики возможно во все времена года, однако более характерно для летних месяцев, что вызывает резкое, длительное похолодание.
На территории национального парка «Паанаярви» находятся самые высокие на всем промежутке между Белым морем и Ботническим заливом горы – Нуорунен (576,5м) и Мянтютунтурри (550м). Вместе с другими горами и сопками они вызывают образование облачностей и увеличивают возможность выпадения осадков. В горах первый снег выпадает уже в сентябре, в октябре снежный покров устанавливается всюду. Нередко толщина снежного покрова к весне достигает полутора — двух метров, а на склонах — даже трех и более. В первой половине октября замерзают мелкие озера, в конце октября — большие. Последним замерзает озеро Паанаярви, чаще всего уже в декабре. Порожистые участки рек замерзают только в самые сильные морозы. Озера остаются подо льдом до конца мая.
Сильная пересеченность местности явилась причиной появления зон с особым микроклиматом. Климат бассейна озера Паанаярви и глубоких долин рек приближен к континентальному и полон контрастов. Зимой в долины опускается холодный воздух, а летом в них застаиваются массы теплого воздуха. Микроклимат южных сторон речных долин и склонов сопок очень теплый, тогда как северные склоны хранят прохладу.
Преобладающее направление ветра: зимой – юго-западное, а летом – северо-восточное. По агроклиматическому районированию бассейн озера Паанаярви относится к Маасельскому агроклиматическому подрайону, который характеризуется как наиболее холодный, с продолжительной и суровой зимой, с коротким и прохладным вегетационным периодом, коротким безморозным периодом. Согласно данным метеостатистики, среднегодовая температура приближается к 0°С, а количество осадков составляет 500-520 мм. Самое теплое время – июль (14-15°С), самое холодное – январь и февраль (-12-13°С).
Смена времен года на территории прослеживается очень четко. Зима является самым продолжительным временем года и длится примерно шесть с половиной месяцев. Лето длится менее трех месяцев, осень наступает уже в сентябре.