Все физические явления, которые постоянно происходят в атмосфере, взаимосвязаны между собой. Комплекс всех атмосферных явлений в определенной местности в какой-либо период времени, характеризующий состояние воздуха, - это погода. Сочетание и последовательная смена погодных условий в данной местности называется климатом.
Изучение атмосферы - работа метеорологов. Метеорология - наука об атмосфере, в частности о составе атмосферного воздуха, строении, свойствах, атмосферных явлениях. Данное направление в науке начало развиваться во второй половине XVIII века. С того времени стали проводить регулярные наблюдения за определенными метеорологическими процессами.
Практически всю информацию о физическом состоянии нижнего слоя атмосферы, о погоде и климате предоставляют метеорологические станции. Все необходимые сведения сотрудники данных станций получают посредством наблюдений, как визуальных, так и инструментальных способов изучения атмосферы. В разных точках земного шара находятся более 8 тысяч метеостанций и 800 аэрологических станций. В труднодоступных участках устанавливают автоматические метеостанции (за полярным кругом, в высокогорье).