A klimatológia a Föld légkörének, óceánjainak és földjének (klíma) lassan változó viselkedésének vizsgálata egy adott időszak alatt. Ugyancsak időjárási tényezőnek tekinthető egy adott időszakon keresztül. A fióktelepnek tekinthető meteorológia.
A klimatológia két fő területe a következő: paleoklimatológia, a múltbeli éghajlati viszonyok vizsgálata olyan rekordok megvizsgálásával, mint a jégmagok és a fagyűrűk; és történelmi klimatológia, az éghajlatnak az emberi történelemmel kapcsolatos kutatása az elmúlt néhány ezer évben.
A klimatológusok számos szempontból tanulmányozzák a fentieket, ideértve az éghajlati minták tanulmányozását is - hosszú távúak, amelyek hatással vannak a mai időjárásra. Ezek az éghajlati minták magukban foglalják El Niño, La Niña, a sarkvidéki oszcilláció, az észak-atlanti oszcilláció stb.
A klimatológia egyik előnye az adatok rendelkezésre állása a múlt időjárásáról. A múlt időjárás megértése a meteorológusok és a mindennapi állampolgárok számára képet kaphat az időjárási tendenciákról a világ legtöbb pontján hosszabb ideig.
Noha az éghajlatot egy ideje követték, vannak olyan adatok, amelyeket nem lehet beszerezni; általában bármi 1880 előtt. Ennek érdekében a tudósok az éghajlati modellekhez fordulnak, hogy előrejelzzék és legjobban kitalálják, milyen lehet az éghajlat a múltban, és hogyan nézhet ki a jövőben.
Az időjárás az 1980-as évek végén és az 1990-es évek végén eljutott a médiához, de a klimatológia csak most népszerűsödik, mivel a globális felmelegedés társadalmunk "élő" aggodalmává válik. Ami valaha alig volt több, mint a számok és adatok mosodai listája, most kulcsfontosságú annak megértéséhez, hogyan változhat az időjárás és az éghajlat a belátható jövőben.