Climatologia ou ciência do clima é o estudo científico do clima, cientificamente definido como condições meteorológicas calculadas em um período de tempo. Este campo moderno de estudo é considerado um ramo das ciências atmosféricas e um subcampo da geografia física, que é uma das ciências da Terra. A climatologia agora inclui aspectos de oceanografia e biogeoquímica.

Os principais métodos empregados pelos climatologistas são a análise de observações e a modelagem das leis físicas que determinam o clima. Os principais tópicos de pesquisa são o estudo da variabilidade do clima, os mecanismos das mudanças climáticas e as mudanças climáticas modernas. O conhecimento básico do clima pode ser usado na previsão do tempo de curto prazo, por exemplo, sobre os ciclos climáticos como o El Niño-Oscilação Sul (ENOS), a oscilação Madden-Julian (OMJ), a oscilação do Atlântico Norte (OAN), a oscilação do Ártico (AO), a oscilação decadal do Pacífico (ODP) e a Oscilação Interdecadal do Pacífico (OIP).