Klimatoloji hava olaylarını yakından tanımak amacı ile meteorolojiden geniş ölçüde yararlanır. Çünkü meteoroloji hava olaylarını bütün ayrıntıları ile inceler, olayların dayandığı fizik yasalarını bulmaya çalışır ve vardığı sonuçları sayılar, formüller hâlinde verir. Klimatoloji bu sayı hâlindeki sonuçlardan yararlanarak onların coğrafi çevre üzerindeki etkinliklerini, yaşam etkinlikleri ile ilgisini araştırarak açıklamalar yapar. Buna göre klimatoloji ve meteoroloji birbirlerine çok yakın olmakla beraber biri diğerini tamamlayan iki ayrı bilimdir. Klimatoloji coğrafyanın, meteoroloji jeofiziğin birer bölümüdür. Bu iki bilim arasındaki fark ve benzerlikleri ana hatlarıyla şöyle belirlemek mümkündür:

Klimatoloji atmosfer olaylarını yaşamla ve diğer doğa olaylarıyla ilgisini belirtmek amacıyla ele alan bir doğa bilimidir. Bu amaçla meteorolojinin sayılarından ve başka gözlemlerinden yararlanır, ancak hava olaylarının fiziksel ayrıntılarından çok genel karakteriyle ilgilenir. Meteoroloji ise atmosfer olaylarını fizik bilimi yönünden ve o olayda etkin olan termo ve hidrodinamik yasaları bulmak, bunları birtakım matematik formüllere bağlamak amacıyla inceler. Bu yasalara dayanarak gelecek hava olaylarını tahmin onun önemli amaçlarından biridir. Bu konuda örnek verelim:

a- Meteorolojiyi doğrudan doğruya bir ıslak termometrenin gösterdiği dereceler, klimatolojiyi ise o gün havanın boğucu sıcak ya da soğuk olması ve bunun yaşam üzerindeki etkisi ilgilendirir. Islak termometre derecesi onun için yalnızca bu etkiyi açıklamada araçtır.

b- Amacı hava olayları ile yaşam arasındaki ilgiyi bulmak olan klimatoloji daha çok atmosferi inceler. Hâlbuki meteoroloji, etkisinden kurtulmak için yüksek atmosfer katlarını incelemeyi yeğler.

c- Klimatoloji hava olaylarının genel karakterlerini incelediği için, daha çok uzun zaman süreleri ve ortalamalarla ilgilenir. Meteoroloji ise olayları görüldükleri an ya da kısa bir süre için ele alır. Geçmiş olaylardan daha çok, o anda incelenmekte olan bir olayı açıklamak için yararlanır. Bu nedenle klimatoloji uzun dönemlere ait ortalama değerler, meteorolojide ise kısa süreli olayları belirten sinoptik harita ve gözlemler kullanılır. Klimatoloji ortalama değerleri meteorolojiden almakla beraber onları coğrafi amaçlara uygun şekilde işleyerek kullanır.