Climatologia  é a ciência que estuda o clima. Surgida com o Renascimento (antes disso os eventos atmosféricos eram tidos como obra de Deus, embora tenham sido publicados dois trabalhos a respeito antes disso: um por Hipócrates em 400 a.C. e outro por Aristóteles em 450a.C., respectivamente “Ares, Águas e Lugares” e “Meteorológica e Escrita”). Com a invenção do termômetro, em 1593, por Galileu e do barômetro de mercúrio, em, por Torricelli, finalmente os eventos da atmosfera puderam ser medidos e estudados. Mais tarde o estudo dos fenômenos atmosféricos se dividiria em dois ramos: a climatologia e a meteorologia, cada qual com uma abordagem diferente para os mesmos fenômenos.

Mas, para saber exatamente do que se trata é necessário antes compreender a diferença entre “tempo” e “clima”: “tempo” é a característica, ou o comportamento da atmosfera num dado momento (período curto, como um dia, uma semana…) com relação à umidade, temperatura, nebulosidade, precipitação, e outros fatores; já “clima” reflete o comportamento geral da atmosfera, para os mesmos fatores, de determinada região só que em um período longo de tempo, geralmente de 30 a 35 anos (é necessário um período longo de estudos sobre determinada região para determinar qual o clima). Por esse motivo, o estudo do clima é bastante complexo, envolvendo diversos fatores e, até mesmo, a influência humana.

Assim a Climatologia tenta entender o funcionamento do clima, tal qual a Meteorologia o faz com os fenômenos da atmosfera (estado físico, químico e dinâmico da atmosfera). Mas o climatólogo também se ocupa do estudo do tempo, dependendo da área específica. Veja a seguir:

- Climatologia sinótica: nesta área específica, o objetivo é estudar o tempo e o clima de determinada área com relação ao padrão circulatório predominante da atmosfera;

- Climatologia regional: tem como objetivo estudar apenas o clima em determinadas regiões;

- Climatologia física: tem como objetivo investigar o comportamento dos processos atmosféricos através de princípios físicos que englobam o regime de balanço hídrico da terra e da atmosfera e a energia global;

- Climatologia dinâmica: estuda o clima e o tempo com destaque para os movimentos atmosféricos;

- Climatologia histórica: é o estudo do clima através do tempo (aqui, no sentido histórico). Sua evolução, variações, padrões e interações;

- Climatologia aplicada: é a utilização dos conhecimentos climatológicos para a solução de problemas diários, ou práticos, da sociedade.