Klimatologi atau ilmu iklim (berasal dari bahasa Yunani Kunoκλίμα, klima, "tempat, wilayah, zona"; dan -λογία, -logia "ilmu") adalah studi mengenai iklim, secara ilmiah didefinisikan sebagai kondisi cuaca yang dirata-ratakan selama periode waktu yang panjang.[1] Bidang studi ini dikategorikan sebagai cabang dari sains atmosfer dan subbidang geografi fisik, yang merupakan salah satu dari sains bumi. Klimatologi juga mencakup aspek oseanografi dan biogeokimia. Pengetahuan dasar dari iklim bisa digunakan dalam peramalan cuaca menggunakan metode analogi dalam kasus ENSO, Osilasi Madden-Julian, Osilasi Atlantik Utara, dan sebagainya. Model iklim juga digunakan untuk mempelajari dinamika cuaca dan sistem iklim untuk memproyeksikan iklim pada masa depan.