Gavoi è un importante centro situato nel cuore della Barbagia di Ollolai sul fianco sud-orientale di Monte ‘e su Sennore, territorio ricco di boschi e solcato da corsi d’acqua. Secondo la classificazione di Köppen e Geiger il clima è di tipo Csb, ossia temperato delle medie latitudini (Il mese più freddo ha una temperatura media inferiore a 18 °C ma superiore a -3 °C) con stagione estiva generalmente asciutta e con la media del mese più caldo inferiore a 22°C.
Gavoi ha una temperatura media annua di 12,8°C. I mesi più freddi sono gennaio e febbraio con una media, rispettivamente, di 5,7°C e 5,8°C. La media delle temperature minime è più bassa nel mese di febbraio con 2,8°C. Il mese più caldo è agosto, con una media di 21,9°C. Dal punto di vista termico il territorio comunale, specialmente lungo le vallate, offre tantissimi spunti di riflessione sia d’estate che d’inverno n virtù della forte dispersione di calore che si registra in condizioni di cielo sereno con conseguente raggiungimento di temperature eccezionali. Per intenderci, la stazione ARPAS di Gavoi detiene ancora il record di temperature più bassa mai registrata in terra sarda con ben -17°C rilevati il 13 febbraio 2012. Notevoli anche i -15°C del 15 febbraio 2012, -14,2°C del 5 febbraio 2012, -13,8°C del 6 febbraio 2012, -13,1°C del 12 febbraio 2012, -11,9°C del 11 febbraio 2012, -11,8°C del 7 2003, -11,5°C del 13 febbraio 1999 e del 16 dicembre 2010, -11,1°C del 9 febbraio 2013, -10,1°C del 31 gennaio 2005, -9,6°C del 18 febbraio 2008, -9,5°C del 7 febbraio 2012, -9,4°C del 17 dicembre 2010 e -8,6°C del 15 dicembre 2010.
La piovosità media annua si attesta attorno a 814 mm. Il mese più “umido” è dicembre con una media di 125 mm mentre il più asciutto è luglio con circa 10 mm. Tra i mesi più piovosi si ricorda il dicembre 1927 con 223,1 mm, dicembre 1930 con 259 mm, dicembre 1935 con 210,2 mm, marzo 1937 con 229,8 mm, ottobre 1940 con 228,4 mm, ottobre 1951 con 269 mm, dicembre 1952 con 288 mm, dicembre 1957 con 210 mm, novembre e dicembre 1958 con, rispettivamente, 213 mm e 219,5 mm, dicembre 1960 con 211,5 mm, dicembre 1963 con 256 mm, febbraio 1963 con 225,3 mm, ottobre 1966 con 252 mm, dicembre 1967 con 233 mm, dicembre 1972 con 255 mm, ottobre 1991 con 215 mm, novembre 1996 con 216,2 mm e dicembre 2004 con 267,6 mm.