Hava tahmini, gözlem, analiz ve tahmin aşamalarını içerir. 1. Gözlem: Yer gözlemleri: Sıcaklık, basınç, nem, rüzgar hızı gibi atmosferik olaylar ölçülür. Gemi gözlemleri: Yer gözlem istasyonlarında ölçülen olaylar gemilerde de ölçülür, ancak gemiler hareketlidir. Yüksek atmosfer gözlemleri: Radyo vericili gözlem aletleri, balonlarla atmosferin üst tabakalarındaki sıcaklık, nem ve rüzgar ölçülür. Radar ve uydu verileri: Şiddetli hava olaylarının yerleri ve şiddetleri belirlenir, kısa vadeli tahminler yapılır. 2. Analiz: Toplanan veriler haritalara işlenir. Yer haritalarında basınç, sıcaklık, bulutluluk gibi bilgiler; yüksek seviye haritalarında ise rüzgar, sıcaklık ve nem gibi parametreler analiz edilir. 3. Tahmin: Atmosferin gelecekteki durumu, matematiksel denklemlerin çözümüyle tahmin edilir. Büyük kareler uzun vadeli, küçük kareler ise kısa vadeli tahminler için kullanılır. Günümüzde hava tahminleri, meteorologların hazırladığı bilgisayar modelleri ile yapılmaktadır.