Durante o inverno do Hemisfério Sul, de junho a agosto, a pluviosidade na região do pico das Agulhas Negras diminui drasticamente, sendo frequente a ocorrência de temperaturas extremamente baixas para os padrões brasileiros. Em seu ponto culminante, não raramente a temperatura pode chegar aos dois dígitos negativos ou ainda menos, como em 1985, quando os termômetros marcaram -13°C.

O clima durante o inverno é seco e bastante frio, sendo comum a formação de geada, cobrindo os campos e a vegetação da parte alta do Parque Nacional de Itatiaia com um fino manto de gelo. A formação de sincelo, fenômeno em que a densa neblina se congela, também é registrada algumas vezes ao ano nas áreas vizinhas ao pico, como no morro do Couto. Já a precipitação de neve nos dias mais frios é incomum, mas pode ocorrer acima dos 2400 metros de altitude. Em junho de 1985, ocorreu uma intensa e memorável precipitação de neve, de proporções incomuns para a região, por nove horas. À época, foi registrado um acúmulo de mais de 1 metro de neve nas partes mais altas, ao longo de 3 dias, e o pico pôde ser visto coberto de neve desde localidades adjacentes.

A precipitação de neve não ocorre todos os anos, como nas serras gaúchas e catarinenses, mas a quantidade de dias em que são registradas temperaturas negativas nas partes superiores da serra pode chegar até quarenta dias por ano. Acredita-se que a cada sete ou oito anos, a neve caia no pico com maior intensidade, devido ao fenômeno climático conhecido por La Niña. Isto ocorreu, por exemplo, em 2012, 1988 e, é claro, em 1985. Nos últimos 31 anos,[quando?] alega-se[quem?] que a neve caiu 12 vezes – uma média de uma nevada a cada dois anos, mas nos registros oficiais do Parque Nacional do Itatiaia somente constam três – uma a cada década. Os meses mais suscetíveis ao fenômeno são, em geral, junho e setembro, uma vez que os meses de julho e agosto, apesar de geralmente mais frios, também são muito secos.

O monitoramento das temperaturas na serra da Mantiqueira vem sendo intensificado ao longo dos anos, em grande parte por pesquisadores amadores fascinados pelas baixas temperaturas da região. Várias estações meteorológicas em diversos pontos da serra, como as estações PNI-Campo Belo, PNI-Furnas e PNI-Massena, foram estabelecidas a partir da iniciativa individual de entusiastas, em parceria com setores da comunidade brasileira de climatologistas, desde o final de 2014. Graças à empreitada, estão sendo coletados dados climáticos inéditos e significantemente mais detalhados sobre a região, o que tem causado surpresa à comunidade científica brasileira de meteorologistas. No meio do outono de 2016, por exemplo, a estação PNI-Furnas, idealizada por Arthur Chiovitti e Carlos Dias, apontou picos extremos de temperaturas negativas na região logo durante a primeira semana de maio. No dia 2 daquele mês fora registrado -9,4 °C no início da manhã e nos dias seguintes, as temperaturas mínimas chegaram facilmente a -8 °C, aos 2450 metros, próximo à estação Posto Marcão.

Os verões e as primaveras tendem a ser mais úmidos e, portanto, mais chuvosos. Tempestades são frequentes nos meses de novembro a abril, tornando a escalada ao cume mais problemática. Durante as estações mais quentes, as temperaturas raramente excedem os 20°C e as mínimas dificilmente caem abaixo de 0°C.