空间天气学是空间天气（状态或事件）的监测、研究、建模、预报、效应、信息的传输与处理、对人类活动的影响以及空间天气的开发利用和服务等方面的集成，是多种学科（太阳物理、空间物理等）与多种技术（信息技术、计算机技术等）的高度综合与交叉。
空间天气学的基本科学目标是把太阳大气、行星际和地球的磁层、电离层和中高层大气作为一个有机系统，按空间灾害性天气事件过程的时序因果链关系配置空间、地面的监测体系，了解空间灾害性天气过程的变化规律。
空间天气学的应用目标是减轻和避免空间灾害性天气对高科技技术系统所造成的昂贵损失，为航天、通信、国防等部门提供区域性和全球性的背景与时变的环境模式；为重要空间和地面活动提供空间天气预报、效应预测和决策依据；为效应分析和防护措施提供依据；为空间资源的开发、利用和人工控制空间天气探索可能途径，以及有关空间政策的制定等。
国际上，空间天气（Space Weather）一词大约于20世纪70年代的科学文献中作为一种对未来科学的“畅想”而提出。美国1994年11月正式发表了“美国国家空间天气战略计划”，定义空间天气系指太阳上和太阳风、磁层、电离层和热层中影响空间、地面技术系统的运行和可靠性及危害人类健康和生命的条件（Conditions）。
显然，发展和建立空间天气学，建立能独立自主对空间天气变化进行监测、研究与预报的体系，既是对自然界的挑战，更关系到增加国家综合实力，是一门具有重要基础性、战略性和前瞻性的跨世纪新学科。