过去的气候状况能够帮助预报未来的气候变化。气候学关注的气候现象包括大气边界层、环流模式、热力传输（辐射、对流和潜热通量）、海气相互作用和地貌（特别是植被，土地使用和地形） 、大气化学组成和物理结构。相关学科包括天体物理学，大气物理学，化学，生态学，地质学，地球物理学，冰川学，水文学，海洋学，和火山学等。