森林气象学是研究森林和大气之间相互关系的学科，是气象学和森林学之间的边缘学科。它既是应用气象学的一个分支，又是林学的一门基础学科。
气候条件是林木生长不可缺少的生态因子，它对树种的传播和萌发、生长和发育、开花和结果，以及森林的组成、演替和地理分布都有重要影响。同时，森林又通过同周围大气不断进行物质和能量的交换，从而影响并改变森林内及其 周围地区的气象要素结构。因此研究森林和气候条件间的相互关系，可以了解森林生态系统中的客观规律，为合理开发利用森林资源、科学的营造森林、保护自然资源和维护良性的生态平衡，为发展工农业生产和改善人们生活环境服务。
人类很早就注意到森林树木和气候条件之间有着密切关系。中国西汉刘歆时期的《周礼·考工记》就有南北气候不同而引起的树种差异的记载。而用仪器观测森林气候，也已有 二百多年历史。十九世纪中叶，欧洲工业的发展，加速了对森林的砍伐，许多国家相继设置林内林外对比气象观测站，最早的一批是1862年在德国萨克森州建立的，称为双联森林站。
1924年，德国的施毛斯和盖格尔为了进行林内气象要素铅直分布的研究，建立了历史上第一个森林气象观测塔(架)，并进行“林分气候”观测，森林气象研究从此进入到范围较广的领域，也开始具备一门独立学科的特点。
盖格尔1927年出版的专著《近地层气候》中有七章涉及森林气象，如森林结构对小气候的影响；择伐和皆伐地气候特征；林缘和林间空地的气流；地表、树干间和林冠层的气象要素分布等。以后，鲍姆格特纳等在“林分气候”和产量模型方面做了大量的工作。
美国和加拿大的森林气象学从 二十世纪20年代开始，偏重于林火气象预报的研究。日本的森林气象研究大约由二十世纪30年代开始，平田德太郎设计了纸面蒸发器以模拟叶面蒸腾；原田泰著《森林气象学》，对光的研究有独到之处；门司正三和佐伯敏郎1953年发表了 著名论文《对群体光能分布和同化作用的研究》，开创了用数学分析方法对森林和植物群体光能利用规律的研究。
中国的森林气象研究工作始于1954年。当时为配合华南橡胶林的种植及辽西、冀西和苏北防护林的营造，开展了防护林小气候的研究；同年在东北小兴安岭林区设立了林内和林外的森林气象站 ，对森林和林间空地的气候进行定期对比观测，也对红松苗圃进行了小气候的流动观测。
森林气象学的基本内容
森林气候可分为冠层气象学和森林小气候两个部分。冠层气象学是研究森林林冠内的大气物理过程的学科。林冠是森林的主要作用面，林冠通过光合作用制造有机物质。它的结构(直接影响着森林中的物质流和能量流。森林气象学中的三大平衡问题(能量、水量和动量)均集中在林冠层中 。
太阳辐射通过林冠时 ，树木叶片对不同波长辐射的反射和吸收规律是不同的，这种反射、吸收和透过林冠的不同波段辐射的比例，还同太阳高度角、林冠的几何结构有关；林冠每次可截留3～10毫米以下的降水，每年的截留量随树种、林冠的郁闭程度、该年的降水量、降水性质及降水的时间分配等而变 ；冠层气象学还研究林冠中二氧化碳的分布和枝叶对它的吸收，林冠层枝叶的蒸发和蒸腾，以及林冠中风的分布等。冠层气象学是利用森林调节气候和科学营造森林、提高森林生物生产力的理论基础。
森林小气候是研究森林内的温、湿、光、水、风和空气成分的特征，及其形成的机制的学科，研究范围一般涉及林冠层以下的林中空间及林地土壤。在大部分情况下，森林小气候的特点(与空旷地相比)是：光照低、风速小、湿度大、最高气温低和最低气温高，林中空间和林地的温度日变化和年变化都比较小。但是对有些森林可能例外，这同该森林所在的地理位置、 海拔高度和森林林冠的结构有关。
防护林带的气象效应是研究林带、林网的结构、布局和配置方向的小气候效应，包括防止风砂、减弱风速、增加湿度、降低蒸发、减轻霜冻等作用。林带的防风效应是林带各种气象效应中起主导作用的。一般按林带的透风系数(背风面1米处风速与空旷地风速之比)和疏透度(林带纵断面的相对透光面积)的大小，将林带划分为透风结构、疏透结构和紧密结构。疏透结构的林带，透风系数为O.4～0.5，疏透度为30～50%，大约有50%的空气流可以穿过这种林带内部，防风效果最好，背风面的有效防护距离可达树高的25倍左右。研究林带的动力效应可在野外进行观测，也可在室内利用风洞进行模型实验。
营林与气象是研究各树种的气候型及其可塑性，引种中的气候类似法则，造林的立地条件和季节选择，苗床小气候调控，森林抚育的小气候效应及其对林木生长发育的影响，森林采伐的小气候效应及其对天然更新的影响，森林气候资源利用与林粮间作、林药间作及林间苗圃等。
在不同气候因子的综合影响下，光合和呼吸强度不同，有机物质的生产和积累也不同，这直接影响生物生产力。近十多年来，营林与气象的研究，已发展为从森林生态系统的角度 ，来研究气象因子同系统结构和生产力的关系，以寻求最佳产量模型。
森林和大气污染研究树木、园林和森林给人类提供氧气、吸收二氧化碳和其他有害于人类健康的气体、吸附烟尘和其他微粒、释放杀菌的挥发物质、削减噪声、增加空气中的负离子，以及增加绿感等有益于人类健康的功能。
森林与大气在物质交换过程中，一方面可净化大气、给人类提供舒适卫生的环境，森林本身也从大气中获得一部分养分(氮、磷、钾、钙、钠等)，促进其生长；另一方面，某些有害气体和物质在浓度超过限度时，会给森林生长带来严重危害。在工业发达国家，酸雨已造成部分林木死亡。因此关于“森林与大气污染”问题的研究，正吸引着越来越多的科学工作者。
森林的灾害主要有病害、虫害、干旱、干热风、火灾、洪水、风倒、雪折，以及苗木的日灼、冻拔、生理干旱、霜冻、冰雹等，这些灾害无不直接或间接的与气象条件有关。研究灾害发生的原因及其发展的可能性，以及采取预防措施，也 属于森林气象学的范围。
目前对森林危害最严重的是森林火灾。森林火灾的发生和蔓延与气象条件关系密切，除雷电可以直接引起森林火灾外，高温、干燥是易于成灾的重要气象条件。森林火灾的预报可分为大区预报、分片预报和单点预报三类，各类预报都综合考虑可燃物湿度、相对湿度、气温、风速、风向、降雨量等因子。此外，研究森林中可燃物类型、森林潜在火行为与气象条件的关系、与森林火灾有关的人工影响天气(降水、雷电)以及森林火险的红外遥感探测方法等，也为各国森林气象工作者所重视。
森林对大气候的影响问题，从19世纪中叶开始就被人们重视。山脊上的森林和多雾地区的森林能截持雾滴 ，使降水量增多(称水平降水)，这是事实。但是森林通过大量的蒸发与蒸腾，以及其他成雨作用，能否促进水分的小循环，以增加大气铅直降水，却没有定论。1975年美国马省理工学院的查尼和斯通从大气环流模式的系统分析中 ，得出了植被引起的大气铅直降水的增加不容忽视的论点。
另外森林对大气圈热量平衡的影响也是一个争论的问题。森林地区太阳辐射的反射率小，这已由人造地球卫星观测所证实。因而森林吸收了较多的太阳辐射，其中大部分提供森林植物蒸发和蒸腾，通过这种途径影响大气系统的能量和水分收支 ，从而影响气候。
世界气象组织农业气象学委员会于1974年10月在华盛顿召开的第六次会议中，成立了森林气象组，并确定研究森林类型、特别是热带和副热带森林类型的气象效应。1979年9月在索非亚召开的第七次会议中，成立了森林对全球二氧化碳、水分和能量平衡作用的研究组，同时还确定进行原始森林火险气象问题的研究。
1983年3月在日内瓦召开的第八次会议，又确定1984～1993年研究森林采伐和更新为主的林业气象和酸雨对森林的影响，以及森林对二氧化碳的交换等。与此同时，森林气象的研究方法，也由单纯的直观的野外观察阶段，向观测、室内实验数值模拟和系统分析相结合的阶段发展，并向微观的树木生理气象方面深入发展。
其它大气科学分支学科
大气科学、气候学、物候学、古气候学、年轮气候学、大气化学、动力气象学、大气物理学、大气边界层物理、云和降水物理学、云和降水微物理学、云动力学、雷达气象学、无线电气象学、大气辐射学、大气光学、大气电学、平流层大气物理学、大气声学、天气学、热带气象学、极地气象学、卫星气象学、生物气象学、农业气象学、森林气象学、医疗气象学、水文气象学、建筑气象学、航海气象学、航空气象学、军事气象学、空气污染气象学