此类研究提高了天气、气候和环境预报预测的质量和准确度，使多方受益良多。国际研究对于全球社会应对灾害性天气、气候极端事件以及空气质量问题的能力至关重要，对于制定气候变化和变率适应战略至关重要。
WMO旨在推进对自然气候系统和气候过程的基础科学认知研究，满足确定气候可预测程度以及人类对气候影响程度的需要。WMO旨在推动大气科学进步，进一步了解大气成分变化及其对天气、气候、城市环境以及海洋和陆地生态系统的后续影响等。
WMO大气研究和环境计划旨在加快改进临近预报（六小时预报）和一天至两周高影响天气预报。其它研究旨在测量并理解温室气体及其它气候变化颗粒和化学品对大气的影响。
几周到数个世纪时间范围的全球到区域尺度气候研究由WMO、国际科学理事会和UNESCO的政府间海洋学委员会共同发起的世界气候研究计划（WCRP）负责协调。通过促进对地球系统变率和变化的分析与预测，WCRP可直接支持联合国气候变化框架公约和政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估报告的需求。
