研究氣象條件對軍隊行動、武器的使用和技術裝備的影響，以及研究對軍隊行動實施氣象保障的一門學科。它是氣象學應用於軍事領域的一個分支。
軍事氣象學是根據戰爭的需要，在軍事學、氣象學和其他科學技術的基礎上逐步形成和發展起來的。氣象條件對軍隊行動的影響，既有不利的一面，又有有利的一面，即使是同一種氣象條件，也常常因人們主觀處置得當與否而有不同的結果。在戰爭中，正確運用氣象條件，趨利避害，歷來被視為兵傢不可缺少的一項指揮藝術。中國國春秋末年的軍事名著《孫子兵法》，把天氣、氣候條件同與戰爭勝負有關的其他因素，並列為道、天（指陰陽、寒暑、時制）、地、將、法，並指出“凡此五者，將莫不聞，知之者勝，不知者不勝”。在古今中外戰史上，巧用氣象條件取勝的戰例不勝枚舉。如中國東漢建安十三年（公元208年）十月，孫權、劉備聯軍在赤壁之戰中，借助東南風用火攻打敗曹軍；第二次世界大戰期間，日本軍隊利用惡劣天氣，對珍珠港一舉偷襲成功。與此相反，因疏忽氣象條件而失利的戰例也是屢見不鮮的。1812年拿破侖率兵60萬進攻俄國，因不適應當地的大陸性氣候，出現嚴重的非戰鬥減員，在俄軍的反擊下，最後隻剩下兩萬餘人，拿破侖不得不逃返巴黎。
在古代，作戰樣式和兵器都較簡單，規模較小，氣象條件對軍隊行動的影響，人們更多地關註於戰術方面。隨著戰爭規模的擴大，新技術、新兵器的出現，以及與之相應的軍事理論的發展，到瞭第二次世界大戰以後，軍事氣象學在繼續註意解決戰術應用問題的同時，更多地開展瞭氣象條件對軍事技術、武器裝備使用的影響等方面的研究工作，開始形成瞭自己的體系，獲得瞭較大的發展。
基於氣象條件對各軍兵種和武器裝備使用的影響不同，軍事氣象學的研究逐步擴大到海軍、空軍、炮兵、導彈、化學武器、生物武器和核武器等領域。並開展瞭軍事氣候和用於軍事目的的人工影響天氣方面的研究工作。
各軍兵種武器裝備與氣象 海軍艦艇部隊領域的軍事氣象源於航海氣象，主要研究氣象條件對艦艇航行、作戰和訓練的影響，艦艇防范或規避航危天氣，以及對艦艇部隊實施氣象保障的方法等。影響海軍艦艇航行和作戰的主要氣象因素是風、海霧、風浪等（見航海氣象學）。航空兵領域的軍事氣象，主要研究氣象條件對飛機飛行、作戰和訓練的影響，以及對航空兵部隊實施氣象保障的方法。對航空兵行動影響較大的氣象因素是風、雲、大氣能見度(霧、降水和其他視程障礙現象)、雷暴、鉛直氣流，低空風切變、大氣湍流，以及在適宜條件下產生的飛機積冰和飛機尾跡等(見航空氣象學)。炮兵領域的軍事氣象主要研究氣象條件對火炮射彈飛行、命中精度和聲測偵察的影響，以及對炮兵射擊諸元進行氣象條件修正和對炮兵部隊實施氣象保障的方法。氣象條件對射彈飛行和命中精度的影響，主要是通過改變作用在射彈上的空氣動力和空氣動力矩，並進而改變其彈道諸元（速度、彈道系數和彈道傾角）來實現的。主要影響要素是風、虛溫（見大氣熱力學溫度）、氣壓、鉛直氣流和大氣湍流。導彈氣象主要研究氣象條件對導彈發射、飛行、命中精度、制導和生存能力的影響。由大風造成的側向風載荷，可使豎立在發射臺上的導彈產生彎矩和翻轉力矩，甚至翻倒，陣風還可引起導彈擺動；發射場周圍一定范圍內出現的閃電，常常可引起泄漏或外溢的氫化推進劑燃燒或爆炸，有時甚至可擊毀導彈和地面設備；與對炮彈的影響類似，風、空氣密度、鉛直氣流和大氣湍流都影響導彈(主要是再入大氣段)的飛行和命中精度；雲、霧、降水等視程障礙現象妨礙天文導航；大氣對波的折射和衰減作用，可使光學和無線電遙控系統產生測定誤差（見光學大氣遙感、微波大氣遙感）。化學、生物和核武器的殺傷破壞作用受氣象條件的影響很大。氣溫和地面溫度影響化學毒劑的揮發速度，從而影響形成殺傷濃度的快慢和持續時間的長短，也可改變毒劑的相態，以及影響細菌的生存和繁殖條件；近地面層的風向、風速影響化學、生物戰劑的水平輸送，進而決定染毒空氣和生物戰劑氣溶膠雲團的傳播方向和傳播的縱深，風速可改變毒劑的揮發速度，影響毒劑有效殺傷濃度的形成和持續時間；近地面層的氣溫和風的層結以及大氣湍流，影響化學、生物戰劑的擴散；空氣中的水汽、霧和雨，可使毒劑蒸氣凝結、沉降和水解，造成初生毒劑雲團濃度下降；降水可將飄浮在空氣中的煙霧狀毒劑的微粒和生物戰劑氣溶膠沖刷到地面，使空氣的染毒濃度或感染劑量降低。空氣密度、大氣透明度、降水、雲層和地面冰雪面可影響核爆炸光輻射到達目標處的光沖量的大小；氣溫、風和它們的分佈，可影響沖擊波的傳播速度；空氣密度可影響早期核輻射(射線和中子流)的殺傷破壞距離；風、氣溫的層結，鉛直氣流，大氣湍流，降水和對流層頂高度等可影響核爆炸放射性產物的沉降和污染的分佈。
軍事氣候 研究各種氣候條件對軍隊行動、武器裝備的影響，為制定作戰、訓練計劃，進行戰場準備，擬制各種勤務保障方案和武器裝備的設計提供氣候背景資料。針對軍事需要搜集和整編的某一地區的氣候資料，通常編寫成軍事氣候志。其主要內容一般包括：有關地區的天氣氣候概況，氣象要素的時、空分佈，軍事氣候區劃，以及天氣氣候條件對各軍兵種和合成軍隊作戰行動的影響資料等。
氣象戰 一些國傢十分重視把人工影響天氣用於軍事目的，研究利用“氣象武器”進行“氣象戰”。其軍事企圖（設想）包括：為己方的軍事行動創造有利的氣象條件；為敵方軍事行動和後方國民經濟制造困難的氣象條件；直接以改變瞭的大氣條件為武器，殺傷破壞對方的有生力量和技術兵器。已試用的主要手段有人工消雲、人工消霧和人工降水等。“氣象武器”和整個人工影響天氣一樣，基本上仍是處於研究試驗階段，雖然有的手段已在戰爭中使用，但與實戰要求仍有一定差距。
軍事氣象保障 是應用大氣科學和其他有關科學技術保障軍事活動的一種專業勤務。它也屬於軍事氣象學的研究對象。實施軍事氣象保障，要求有專門的組織機構和技術體系。軍事氣象保障勤務的完善和發展，是與軍事氣象學、軍事科學和工程技術科學等的發展緊密相聯系的。