天氣學關注的是未來幾天的天氣狀況，而氣候學則研究持續數十年甚至數百年的氣候模式。該領域收集溫度、降水、風和其他變數的長期記錄，以描述典型氣候條件及其變化。

氣候學家研究地理環境如何塑造氣候，過去的氣候與今天的氣候有何不同，以及當前的氣候趨勢將如何演變。他們使用統計工具、氣候模型以及來自樹木年輪、沉積物和冰芯的替代數據。

研究成果應用於農業、水資源管理、能源規劃和保險風險評估等領域。氣象部門發布的區域氣候圖集和氣候常模資料均源自於這項研究。此外，該學科還研究極端值統計，以便社會能夠為罕見但代價高昂的事件做好準備。

• 研究長期天氣模式
• 利用觀測數據和代理記錄
• 支援跨部門規劃
• 既考察手段也考察極端情況