La climatología es la rama de la Geografía que se ocupa del estudio del clima y del tiempo. Ha sido un asunto que ha ocupado a la Geografía desde sus comienzos, incluso el padre de la Geografía, Eratostenes de Cyrene, en su libro "geographia" dedica un tercio de este a la variación global de los climas. De las condiciones atmosféricas dependen muchas actividades humanas, desde la agricultura hasta un simple paseo por el campo. Por eso se ha hecho un esfuerzo ingente por predecir el tiempo tanto a corto como a medio plazo.
Lo primero que debemos aclarar son los conceptos de tiempo y clima, que hacen referencia a escalas temporales diferentes.
Cuando una comarca, ciudad, ladera, etc., tiene un clima diferenciado del clima zonal decimos que es un topoclima, este se caracteriza por estar mayormente afectado por el estado local del resto de los factores geográficos (Geomorfología, Hidrografía, etc.). Además, llamamos microclima al que no tiene divisiones inferiores, como el que hay en una habitación, debajo de un árbol o en una determinada esquina de una calle.
El clima tiende a ser regular en períodos de tiempo muy largos, incluso geológicos, determinando de gran manera la evolución del ciclo geográfico de una región, lo que permite el desarrollo de una determinada vegetación y un suelo perfectamente equilibrado, suelos climáticos. Pero, en períodos de tiempo geológicos, el clima también cambia de forma natural, los tipos de tiempo se modifican y se pasa de un clima otro en la misma zona.
El tiempo, y el clima tiene lugar en la atmósfera. Para estudiar un clima es necesaria la observación durante un lapso de tiempo largo (la Organización Meteorológica Mundial estableció periodos mínimos de treinta años, pero hay autores que creen que deben ser más largos, cien o superiores, para definir mejor el clima y sus variaciones). Las observaciones de temperatura, precipitaciones, humedad y tipo de tiempo se recogen en las estaciones meteorológicas. Con estos datos se elaboran tablas que se expresan en climogramas.