气象学是应用物理学原理和数学、物理方法来研究地球大气中各种现象及其演变过程的科学。中国科学院地理科学与资源研究所的气象学研究主要集中在其分支学科—气候学上，即：研究气候的特征、形成和演变以及气候同人类活动的相互关系上。目前的主要研究方向为：利用历史文献记录、树轮资料、湖相沉积、物候观测和仪器记录等资料研究我国历史时期及近代气候变化的史实及规律；利用生物物理和生物地球化学动力模型研究大气—植被—土壤之间的相互作用及反馈；以及利用统计模型研究气候变化的影响和响应。
本学科只招收硕士研究生。