Las predicciones meteorológicas se realizan mediante la recopilación de la mayor cantidad de datos posible sobre el estado actual de la atmósfera particularmente la temperatura, la humedad y el viento y el uso de la comprensión de los procesos atmosféricos a través de la meteorología para determinar cómo evoluciona la atmósfera en el futuro.

Sin embargo, la naturaleza caótica de la atmósfera y la comprensión incompleta de los procesos significa que los pronósticos se vuelven menos precisos a medida que aumenta el rango del pronóstico.

Las observaciones tradicionales hechas en la superficie de la presión atmosférica, temperatura, velocidad del viento, dirección del viento, humedad, precipitación se recolectan rutinariamente de observadores entrenados, estaciones meteorológicas automáticas o boyas.

Durante el proceso de asimilación de datos, la información obtenida de las observaciones se usa junto con el pronóstico más reciente de un modelo numérico para el momento en que se realizaron las observaciones para producir el análisis meteorológico.

Los modelos numéricos de predicción del clima son simulaciones por computadora de la atmósfera.

Toman el análisis como punto de partida y evolucionan el estado de la atmósfera en el tiempo utilizando la comprensión de la física y la dinámica de fluidos.

Las ecuaciones complicadas que gobiernan cómo cambia el estado de un fluido con el tiempo requieren supercomputadoras para resolverlas.

La salida del modelo proporciona la base del pronóstico del tiempo.