Meteorologi (samansett av gresk meteoros, 'i luft', og logos, 'lære') er vitskapen om atmosfæren.
Meteorologien legg vekt på dei nedste 100 km av atmosfæren. Meteorologane prøver å forstå og beskrive dei fysiske og kjemiske prosessane som pågår her. Meteorologi vert difor ofte kalla læra om vêret.
Det er vanleg å dele faget inn i kjemisk meteorologi, fysisk meteorologi og dynamisk meteorologi.
Faget grensar oppover til ionisfærisk fysikk og nedover til oseanografi, hydrologi og fysikken til den faste jorda.