La OMM es la fuente reconocida y completa de observaciones mundiales únicas y sistemáticas sobre el estado de una amplia gama de fenómenos geofísicos, conjuntos de datos y archivos a largo plazo, y cuenta con los conocimientos científicos y técnicos necesarios para prestar asesoramiento sobre políticas respecto de diversas cuestiones medioambientales clave.
La diversidad biológica (la variedad de formas de vida que pueblan la Tierra y sus patrones naturales de evolución) contribuye al buen funcionamiento del medio ambiente mundial. La contaminación atmosférica, la escasez o la contaminación del agua, la degradación del suelo y el crecimiento urbano son una amenaza a la biodiversidad. El aumento de la temperatura de los océanos está causando la decoloración generalizada de los arrecifes de coral, que proporcionan el sustento a numerosos organismos marinos y son también una importante atracción turística. A este respecto, los episodios de El Niño son especialmente preocupantes.
Los ecosistemas, como los humedales, los bosques y los lagos, son un elemento importante del régimen natural de un río. Funcionan como zona tampón entre los ríos y los ecosistemas terrestres y desempeñan un papel importante en el almacenamiento y la retención de aguas de crecida. Por ello, es necesario mantenerlos en buenas condiciones. Las intervenciones estructurales para la gestión de crecidas no garantizan el control total de las crecidas cuando estas superan el umbral para el que esas intervenciones han sido concebidas; además, pueden tener efectos perjudiciales en el entorno natural.
El ozono estratosférico protege las plantas, la vida marina, los animales y las personas de la radiación ultravioleta del sol, que resulta dañina para la vida en la Tierra. Los clorofluorocarbonos y otras sustancias químicas antropógenas son responsables de la destrucción de la capa de ozono.
Una de las principales actividades de los Servicios Meteorológicos e Hidrológicos Nacionales consiste en vigilar la evolución a largo plazo de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, la radiación ultravioleta, los aerosoles y el ozono, y evaluar sus efectos en los seres humanos, el clima, la calidad del aire y el agua, y los ecosistemas marinos y terrestres. Otra de esas actividades es la vigilancia del transporte por aire y por agua de las partículas peligrosas que se desprenden como consecuencia de una explosión volcánica o de un accidente industrial. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) utiliza los datos de observación de la OMM en sus evaluaciones del cambio climático, de sus posibles efectos y de las opciones de adaptación y mitigación.