研究大气中物理现象和物理过程及其变化规律的科学。气象学的研究领域很广，研究方法的差异很大。气象学分成许多分支学科：大气物理学、天气学、动力气象学、气候学等等。随着生产的发展，气象学的应用日益广泛，又相继出现海洋气象学、航空气象学，农业气象学、森林气象学、污染气象学等应用学科。现代科学技术在气象学领域的应用，又有新的分支学科出现，如雷达气象学、卫星气象学、宇宙气象学等。气象学是一门和生产、生活密切相关的涉及许多学科的应用科学。
几千年前，人们对大气现象已有记载。随着科学技术的发展，气象观测仪器的发明、探测手段、通信装备及计算工具的发展，人类对大气现象探索的扩大及加深，使之逐步发展为科学的气象学。20世纪以来，现代科学技术新成果在气象科学领域广泛应用，使气象科学进入崭新时期。如电子技术的引进，使大气探测走向自动化、遥感化、系统化；天气雷达的出现使气象工作者能监测、追踪强风暴的移动和发展；电子计算机的应用，使数值预报变为现实，使天气预报走向客观化、定量化；气象卫星的应用，填补了沙漠、高原、海洋等地区的气象资料；空间技术的发展，使大气的研究向宇宙空间扩展，人类可从外层空间俯瞰地球大气等等。当前，随着信息科学的发展，世界正面临以微电子技术、新材料、新能源及海洋技术为主要标志的新技术革命，必将促进气象科学的飞速发展。