Klimatoloogia on Maa atmosfääri, ookeanide ja maa (kliima) aeglaselt muutuva käitumise uurimine teatud aja jooksul. Võib mõelda ka kui ilmastik teatud aja jooksul. Seda peetakse meteoroloogia.
Kaks peamist klimatoloogia valdkonda hõlmavad järgmist: paleoklimatoloogia, varasema kliima uurimine, uurides selliseid andmeid nagu jääsüdamikud ja puurõngad; ja ajalooline klimatoloogia, kliima uurimine, kuna see on seotud inimajalooga viimase paari tuhande aasta jooksul.
Klimatoloogid uurivad ülaltoodut mitmel viisil, sealhulgas uurivad kliimamustreid - pikaajalisi, mis mõjutavad meie tänast ilma. Need kliimamudelid hõlmavad El Niño, La Niña, arktiline võnkumine, Põhja-Atlandi võnkumine jne.
Üks klimatoloogia eeliseid on andmete kättesaadavus varasemate ilmade kohta. Varasemate ilmastiku mõistmine võib anda meteoroloogidele ja igapäevastele kodanikele ülevaate ilmastiku suundumustest pikema aja jooksul enamikus maailma paikades.
Ehkki kliimat on juba mõnda aega jälgitud, on mõned andmed, mida pole võimalik hankida; üldiselt midagi enne 1880. aastat. Selleks pöörduvad teadlased kliimamudelite poole, et prognoosida ja genereerida parim arvamine, milline võib kliima minevikus välja näha ja milline võib see välja näha tulevikus.
Ilm jõudis peavoolumeediasse 1980. aastate lõpus ja 1990. aastatel, kuid klimatoloogia kogub alles nüüd populaarsust, kuna globaalne soojenemine muutub meie ühiskonna jaoks "elavaks" probleemiks. Mis kunagi oli midagi muud kui pesunumbrite ja andmete loetelu, on nüüd võti mõistmiseks, kuidas meie ilm ja kliima meie lähitulevikus muutuda võivad.