Předpověď počasí je prognóza založená na fyzikálních zákonech, přičemž její historie sahá až do 17. století, kdy vznikly první měřicí sítě (např. v Toskánsku roku 1652) a v českém Klementinu se měří nepřetržitě od roku 1752. Moderní předpovědi využívají složité matematické modely, ale kvůli chaotické povaze atmosféry (tzv. Ljapunovův exponent) je spolehlivá předpověď možná jen zhruba na týden dopředu. Přesnost předpovědí roste jen pomalu – zatímco předpověď na jeden den dosahuje až 95% úspěšnosti, předpověď na týden se za deset let zlepšila jen o 10 %, a další zlepšení se očekává od umělé inteligence. K měření základních prvků, jako jsou teplota, tlak, vlhkost či srážky, slouží přístroje od barometrů a teploměrů až po meteorologické družice, radary a balony. Kromě všeobecné předpovědi existují i specializované produkty, jako je nowcasting (předpověď na minuty/hodiny), UV index, výstrahy před povodněmi či předpověď aktivity klíšťat.