ลมฟ้าอากาศ คือสถานะของบรรยากาศ ณ ช่วงเวลาและสถานที่หนึ่ง เช่น ร้อนหรือเย็น เปียกหรือแห้ง สงบหรือมีพายุ ซึ่งแตกต่างจากภูมิอากาศที่หมายถึงค่าเฉลี่ยของสภาพบรรยากาศในระยะเวลานาน โดยปรากฏการณ์ส่วนใหญ่เกิดในชั้นโทรโพสเฟียร์ และมีสาเหตุจากความแตกต่างของแรงดัน อุณหภูมิ และความชื้นระหว่างพื้นที่ ซึ่งได้รับอิทธิพลจากมุมของแสงอาทิตย์ที่ต่างกันตามละติจูดและฤดูกาล

ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างขั้วโลกกับเขตร้อนทำให้เกิดลมกรด และความไร้เสถียรภาพของลมกรดนี้เองที่ก่อให้เกิดพายุหมุนนอกเขตร้อนในละติจูดกลาง ขณะที่การเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลกในรอบหลายพันปีส่งผลต่อปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับ ซึ่งมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศระยะยาว

การพยากรณ์อากาศเป็นเรื่องท้าทายเพราะบรรยากาศเป็นระบบอลวน การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยสามารถส่งผลกระทบใหญ่หลวงต่อระบบโดยรวมได้ และกิจกรรมของมนุษย์ เช่น เกษตรกรรมและอุตสาหกรรม ก็ได้เปลี่ยนแปลงรูปแบบลมฟ้าอากาศโดยไม่ตั้งใจ

นอกจากนี้ การศึกษาลมฟ้าอากาศบนดาวเคราะห์ดวงอื่นช่วยให้เราเข้าใจโลกมากขึ้น เช่น จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นพายุแอนติไซโคลนที่มีมานานกว่า 300 ปี และลมสุริยะ ซึ่งเป็นกระแสแก๊สร้อนที่พัดออกจากดวงอาทิตย์สู่อวกาศโดยรอบ