氣象學是把大氣當作研究的客體，從定性和定量兩方麵來說明大氣特征的學科，集中研究大氣的天氣情況、變化規律和對天氣的預報。氣象現象是可以由氣象學解釋的可觀察的天氣事件。這些事件被存在於地球大氣中的可變因素所決定，它們是溫度、氣壓、水汽、梯度以及每個可變因素之間的相互作用。
氣象學的研究領域很廣，研究方法的差異很大。氣象學分成許多分支學科：大氣物理學、天氣學、動力氣象學、氣候學等等。隨著生產的發展，氣象學的應用日益廣泛，又相繼出現海洋氣象學、航空氣象學、農業氣象學、森林氣象學、汙染氣象學等應用學科。現代科學技術在氣象學領域的應用，又有新的分支學科出現，如雷達氣象學、衛星氣象學、宇宙氣象學等。
氣象學是一門和生產、生活密切相關的涉及許多學科的應用科學。幾千年前，人們對大氣現象已有記載。隨著科學技術的發展，氣象觀測儀器的發明、探測手段、通信裝備及計算工具的發展，人類對大氣現象探索的擴大及加深，使之逐步發展為科學的氣象學。20世紀以來，現代科學技術新成果在氣象科學領域廣泛應用，使氣象科學進入嶄新時期。如電子技術的引進，使大氣探測走向自動化、遙感化、係統化；天氣雷達的出現使氣象工作者能監測、追蹤強風暴的移動和發展；電子計算機的應用，使數值預報變為現實，使天氣預報走向客觀化、定量化；氣象衛星的應用，填補了沙漠、高原、海洋等地區的氣象資料；空間技術的發展，使大氣的研究向宇宙空間擴展，人類可從外層空間俯瞰地球大氣等等。當前，隨著信息科學的發展，世界正麵臨以微電子技術、新材料、新能源及海洋技術為主要標誌的新技術革命，必將促進氣象科學的飛速發展。