理論式で構成された数値予報モデルに観測値を入力する（データ同化）。観測値は観測点の偏りが原因でデータの分布はまばらであるため、推定（客観解析）を行ってデータを補正する。このデータを一次データとして、ガイダンスを作成する。気象庁では、COSMETSの中の演算部分であるNAPSで数値予報の演算を行い、予報結果を気象庁本庁のほか、各地の気象台などへと送信する。演算には高性能のスーパーコンピュータの利用が不可欠であり、その性能が予報精度や速度を左右する。
天気予報には、情報の迅速な伝達と収集が重要である。気象庁では、COSMETSで情報の統合整理を行っている。国際データ、ブイやラジオゾンデ、気象台の観測データはADESS経由で、気象情報のデータは気象衛星センターのサーバ経由で、アメダスのデータは地域気象観測センター経由で、COSMETSに送信される。国際的には、全球通信システム（GTS）と呼ばれる世界規模の通信網を通して各国の気象機関の間で情報をやり取りしている。また途上国向けに、全球データ処理・予測システム（GDPFS）のもとで、各地域の主要気象機関がガイダンス資料（後述）までの作成も行い、提供している。
天気予報は数千年に渡る歴史を持つが、使われる技術はその時点から大きな変容を遂げている。今日、天気予報は未来の大気の状態がどのように進展するかを見極めるため、大気の状態（特に温度、湿度、および風）に関するデータをできるだけ多く集め、かつ気象学を通した大気変化への理論を適用することで予報を成り立たせている。また現代の天気予報は、大気の状態を数値モデル化し、計算機で演算を行い（これを数値予報という）、これに予報者の経験もそこに加味して予想を行っている。しかしながら、自然の大気の変化は複雑であり気象変化を完全に理解・表現することは非常に困難であるため、天気予報はその予想量が増加するのに応じて、予測が不正確になってしまう。天気予報は大気の変動を予測することであり、究極的には流体の運動の予測である。これは非常に困難であり、少なくとも厳密に長期にわたる予想は不可能である。気象モデルの研究からエドワード・ローレンツはそれが初期状態のごく小さな違いによって大きな結果の差を生むことを発見し、これを追求することでローレンツ方程式を提唱、これがカオス理論の起源の一つとなった。有名なバタフライ効果が天候に関する論述となっているのもそのためである。
1837年の電報の発明まで、近代的な天気予報の時代は到来しなかった。この発明までは蒸気機関車より少しでも早いリアルタイムの大気の状態についての情報は伝えることができなかったからである。しかし電報の発明は、ほぼ瞬時に広範囲から気象の状態に関する情報を収集することが可能となった。このことにより、はるか風上の天気の情報を元にした天気予報が可能となった。1854年に設立されたイギリス気象庁は世界で最も早期に設立された気象機関の1つで、1870年代に天気図の作成を開始、1879年には新聞に対して情報提供を開始するなど先進的な試みを行っている。気象学の発達した欧米各国は、1873年に国際気象機関（IMO、後の世界気象機関）を設立して国際協力を推進した。一方で、軍事機密を伴う部分もあるため、予報のノウハウは各国が独自に培っていった部分が大きい。科学的な天気予報の誕生に功績があったと最も信じられている人物は、フランシス・ボーフォート（ボーフォート風力階級で知られる）と彼の部下ロバート・フィッツロイ（the Fitzroy Barometerの開発者）である。2人はBritish Naval and Governmental circlesで影響力をもった人物で、当時新聞で嘲られていたが、彼らの仕事は、科学的信頼を獲得し、英国艦隊によって受け入れられ、今日の天気予報知識の全ての基礎を形成した。20世紀の間に、大気変化の研究を取り入れた気象学は大きく進歩した。数値予報の考え方は1922年にルイス・フライ・リチャードソンによって提示された。しかしながら、天気予報を成り立たせるために必要な膨大な計算をこなすコンピュータはその当時存在しなかった。1970年に初めて、数値予報により世界中の天気予報業務を行うことが可能となった。
非常に古くから高級な毛皮を持つ動物として知られてきた。なお毛皮動物としての本種は、クロテンより英名をそのまま読んだセーブルの名で呼ばれることが多い。日本では平安時代から高級毛皮として知られており、渤海から輸入され皇族や貴族に愛用された。『源氏物語』の『末摘花』にも、当時の若い女性には珍しく本種の毛皮を着用していた旨の記述がある。近代に至り、中国で清朝が興ると、同王朝発祥の地がかつて渤海のあった地であったこともあって、日本同様皇族や高官の間で珍重されるようになる。また交易品として江戸時代の日本に北海道のアイヌを通じて輸出され、乱獲されるようになる。やがてアイヌは本種の毛皮を求めて沿海州や樺太へ進出するようになる。またこの頃になると帝政ロシアのシベリア進出が本格化し、得られた毛皮がヨーロッパ各国へ輸出されもてはやされた。当時、ロシアでは捕獲した本種の毛皮40頭分を1単位として流通させており、その影響が現在のロシア語の40（сорок）に残っているといわれる（他のヨーロッパ言語と異なり、40のみ4（четыре）から派生したのではない独自の単語になっている）。こうしたロシアの東方征服の歴史と共に、クロテンの捕獲圧も東方に進み、さらに個体数を大きく減らしてきた歴史を持つ。現在でもシベリア産のクロテンの毛皮は毛皮の中の最高級品ロシアンセーブルとして知られる。北海道に生息するエゾクロテンも明治時代初期には全域に分布していたが、乱獲されて減少し絶滅が危惧されたため、1920年（大正9年）に禁猟となった。ただし、エゾクロテンの毛皮は大陸産の毛皮に比べると毛色が悪く品質は低かった。