Meteorologia eli ilmatiede tutkii ilmakehää ja sen käyttäytymistä, ja sen tunnetuin sovellus on sään ennustaminen; siihen liittyvät myös ilmaston tutkimus (klimatologia) sekä ilmansaasteisiin pureutuva ilmakemia. Meteorologit työskentelevät muun muassa Ilmatieteen laitoksessa, sääalan yrityksissä kuten Foreca ja Vaisala, sekä mediassa, ja Suomessa alan koulutusta antaa Helsingin yliopiston INAR-keskus, jota johtaa akateemikko Markku Kulmala. Sanan otti käyttöön Aristoteles jo noin 340 eaa., mutta tieteellinen meteorologia pääsi kehittymään vasta 1600-luvulla mittalaitteiden keksimisen myötä – merkkipaaluina olivat esimerkiksi Galilein lämpömittari (1607) ja Torricellin ilmapuntari (1643). Merkittäviä edistysaskeleita olivat 1900-luvun alun norjalainen rintamamalli, joka selitti keskileveysasteiden matalapaineiden säätä, sekä suihkuvirtauksen tuntemus, joka toi huomattavia polttoainesäästöjä lentoliikenteelle. Koska sää ei tunne valtioiden rajoja, eri maiden laitokset ovat tiiviisti verkottuneet, ja korkein kansainvälinen taso on YK:n alainen Maailman ilmatieteen järjestö (WMO).