有些单站气象要素(如最高、最低气温、云量、能见度以及某种危险天气等)的预报，不容易用天气图预报方法作出，往往采用统计预报方法。统计预报方法的种类很多，这里不能一一介绍，只讲一讲统计预报方法的基本思路和步骤。
设P是我们要预报的量(例如雨量)，将预报量P同其他一些气象要素(X1,X2,X3,…,X)进行统计分析，求出一个一元多次复相关回归方程关系式。得到了上式以后便可求出预报量。
要得到有效的统计预报方法，怎样选择预报因子是个关键。预报因子的选择，要以气象员的经验和有关预报量的天气学知识作基础，从大量气象资料中选取最有效的预报因子。我国气象台站在选预报因子时，不但根据气象员自己的经验，而且还运用群众的经验，或以它为线索选取，在选取有效的预报因子时，将预报量P同许多预报因子进行单相关分析，同时从天气学角度分析这种相关有没有意义。只有将这两者结合起来，才能选出有效的预报因子。过去有一些统计预报方法，由于单凭机械地求统计相关，不考虑其物理意义，预报效果就不好。如果有电子计算机，可以选择许多观测站的气象要素或各个高空站各高度上的气象要素来作预报因子。这时必须作出某个预报因子与预报量P的相关系数水平分布图或垂直分布图，然后从天气意义上分析这种相关性分布的特征，由此再选定某一站的或某一高度上的气象要素作预报因子。
有效预报因子决定后，根据数理统计学中的判别法和相关分析法，作出预报量(P)出现不出现的判别式，以及预报量(P)数量大小的预报方程。如果有电子计算机，很容易求得这两个方程。最后要对这两个预报方程的精确度作检查。图给出统计预报的程序。