航空气象包括航空气象学和航空气象勤务两个方面。航空气象学是为航空服务的一门应用气象学科，它针对航空中所提出的关于气象方面的要求进行研究。航空气象勤务则是将航空气象学的研究成果有效地运用于航空气象保障中。航空气象的主要任务是研究气象要素和天气现象对航空技术装备和飞行活动的影响，组织以预报为主的有效的气象保障，保证飞行安全和顺利完成飞行任务。航空气象还包括航空气候统计和区划，航空气象资料的整理编制、存贮和检索等内容。航空与气象的关系非常密切，不仅许多航空事故与气象有关，而且气象还直接影响飞行。

20世纪20年代为了满足飞行器设计的需要，美国首次编制了“标准大气”。30年代，同温层飞行成功，促进了航空气象的发展，许多气象探空站和探空火箭站建立起来。高速飞机的出现和远程乃至全球飞行（经空中加油）的成功，对航空天气预报的时效要求更高，提出获取全球范围气象情报的要求。航空气象开始采用先进技术，建立地面气象雷达站，并通过气象卫星开展全球数值天气预报业务。60年代以来,航空运输量急剧增加,航空气象保障又进一步向自动化和系统化方向发展。有的机场已改用电视信道连续不断地提供气象情报。但是，晴空湍流、低空风切变、中小尺度天气、恶劣能见度等仍还威胁着飞行的安全，成为现代航空气象亟待解决的课题。

航空气象勤务通常由航空气象观测哨、机场气象台（站）、区域航空管制中心气象室和国家范围的航空气象中心等各级组成。根据民用和军用的不同需要，各国一般都有民航和空军两套航空气象服务机构。世界性的航空气象服务机构有国际民用航空组织的区域气象中心（如欧洲区、亚洲区等）。

主要包括航空气象观(探)测设备、气象情报传递和终端设备、各类计算机以及一些特殊装备。气象卫星和气象雷达是现代重要的航空气象设备。气象卫星能提供可见光云图、红外云图、空中风场、高空急流位置和强度、气温和水汽的垂直分布等。通过对卫星资料的分析，可获得准确的国际航线上风的预报，从而使远程航行的意外事故大为减少。气象雷达包括测风、测云、测雨等多种类型，其中测雨雷达是掌握对飞行安全威胁严重的强对流天气的有效工具。

航空气象情报主要有各种观（探）测资料，包括空气温度、湿度、大气压力、风向、风速、云和能见度等的实测数据，以及气象卫星资料和气象雷达图片等。此外还有各种天气报告和航空天气预报、各种航空危险天气警报和通报等。这些情报是实施气象保障的基本依据，其中航空天气预报是直接提供给空勤人员和航空管制部门的重要气象情报。现代航空天气预报正向客观化、定量化和短时化方向发展。