La météorologie militaire est l'application des données et théories météorologiques à l'usage des forces armées d'un pays. Comme la météorologie conditionne ou influence les opérations militaires tant terrestres que maritimes et aériennes, tous les pays ont créé des services météorologiques à l'intérieur de ces différentes forces ou des unités combinées. Les météorologues qui y travaillent sont généralement des militaires, comme aux États-Unis et en France, mais certains autres pays utilisent des météorologues de leur services civils comme au Canada.
La planification des opérations de débarquement est très fortement reliée aux limites d'utilisations du matériel par mauvais temps et aux risques encourus par les soldats. Dans l'artillerie, les vents, la température et l'humidité sont des facteurs qui entrent dans les calculs de la trajectoires des projectiles. L'aviation et les retombées en cas de guerre chimio-biologico-nucléaire nécessitent de très importantes quantités de données et de prévisions météorologiques.
Les météorologues et techniciens en météorologie militaires français sont maintenant formés à l'École nationale de la météorologie de Météo-France. D'autres pays ont des centres de formation distincts pour leurs spécialistes en météorologie. Du point de vue tâches, on peut utiliser le cas de la France qui est assez similaire à plusieurs autres.
Dans la Marine, les officiers mariniers METOC (Météorologie et Océanographie) sont affectés :
Dans l'aviation, le météorologiste est chargé de fournir en permanence aux unités navigantes et aux unités du contrôle aérien les informations sur les conditions météorologiques et leurs évolutions. Contrairement à un météorologiste civil qui se concentre sur une zone limitée, le météorologiste militaire peut avoir à s'occuper de plusieurs régions éloignées les unes des autres selon les manœuvres aériennes. Dans l'armée de terre, les technicien en météorologie vont prendre les données de surface et d'altitude sur le terrain alors que les météorologues vont prévoir les conditions futures sur le champ de bataille.
Dans les pays qui ont des arsenaux nucléaires, des missiles balistiques ou des fusées spatiales, il y a généralement une section météorologique spéciale affectée à ces programmes. De même, des sections spécialisées vont s'occuper de la prévision des conditions météorologiques en cas de retombées de matériel radioactif, chimique ou biologique.
Un centre militaire ayant des responsabilités internationales est le Joint Typhoon Warning Center américain (JTWC). Il s'agit d'un centre inter-armes de prévision des cyclones tropicaux entre la US Navy et la US Air Force qui est installé au centre de prévision maritime de Pearl Harbor, Hawaii. Il a pour mission d'émettre les alertes pour les cyclones tropicaux pouvant affecter les bases militaires et aériennes américaines ainsi que la flotte de ce pays à travers les océans Pacifique et Indien. Il émet également des bulletins pour les populations civiles des territoires américains de Micronésie. Le JTWC apporte son concours aux services du Département de la Défense des États-Unis et aux agences civiles américaines dans sa zone de couverture pour les questions météorologiques. Il collabore également avec les centres de prévisions civils des autres pays dans l’analyse et la prévision des systèmes tropicaux pour ces deux océans. Son aire de travail comprend environ 90% des régions du globe où un cyclone tropical peut se développer.