人类很早就注意到森林和气候条件之间有着密切关系。中国西汉时期刘歆的《周礼·考工记》记述：“橘逾淮而北为枳”，是2000多年前关于南北气候不同而引起树种差异的记载。

德国是近代最早对森林气象进行比较系统研究的国家之一。德国的森林气象学家研究集中在森林活动面——林冠层上的气象过程。1924年，德国慕尼黑森林气象研究所在A.施毛斯^[注]的指导下，在巴伐利亚^[注]的松林中首先建造了一座坚固、高大的观测塔，用来研究林地气象因子的垂直分布。以后不少学者采用类似方法进行森林气象研究。苏联的林业气象比较发达、全面，早年就特别强调森林与气候的关系问题，系统研究森林和水文、气象条件的关系，对森林水文气象的各个方面进行长期的观测研究。林学家观测研究了森林对降水量、降水分布以及地表径流的影响，研究了森林的气象效益，特别是在水分蒸发和乱流交换方面。苏联森林气象研究的特点是将其和地理学、地球物理学联系在一起，比较偏重于理论。

中国的森林气象研究工作始于1954年，在小兴安岭的带岭林区设立林内、林外观测点和森林气象站（包括梯度观测塔），对红松林、落叶松林和林间空地的气候差异或称林型气候进行观测，同时也对林冠下红松育苗的小气候效应做了流动观测和定性分析。在固沙造林方面，观测了流沙规律以及固沙植物的覆盖和根系发育对减弱风速的效应。1958年，通过气象记录和林火行动编制了森林火灾预报方法，并在全国主要林区推广使用。建立了杉木林区森林水文气象定位观测站，对杉木林内水文气候条件进行了广泛的观测研究，随后开展了森林与降水的研究。从20世纪70年代起，中国科学院林业土壤所对防护林带的防护效益进行了风洞模拟试验和野外观测，从理论上分析了林带附近的水汽输送，并且研制出温湿遥测仪和辐射平衡仪。1982年10月，中国第三次森林气象学术讨论会对森林气候、森林水文、森林能量平衡、防护林气象、林火气象、大气污染和城市绿化小气候，以及森林影响大气降水等问题进行了讨论。1985年12月，中国气象学会和中国林学会联合召开了“全国林业气象学术讨论会” ，林业气象的研究内容更加广泛深入，注重林业气象在生态效益、经济效益和社会效益等方面的理论与实践。

林业气象工作的内容主要包括以下几方面：森林气候、防护林带气象效应、营林与气象、森林与大气污染、森林气象灾害、树木年轮与气候、森林生态系统的水热平衡与大气系统。

主要是研究林冠内大气物理过程和森林小气候。冠层结构作为描述林木外部形态和生长状况的一项重要指标，对林木截获太阳辐射能力、降低风速、调节空气温湿度、截留降水、降低土壤温度和蒸发等方面都有不同程度的影响。林冠层太阳辐射分布、水分截留、湍流特征和风廓线等研究均已有突破。同时，林冠层二氧化碳分布及枝叶对其吸收，林冠层枝叶蒸发蒸腾及林冠中风的分布等也有研究。有关林冠附生生物组成、结构和生物量及其生态学效应是国际新兴研究领域。森林小气候研究森林内温、湿、光、水、风和空气成分特征及其形成机制，范围涉及林冠层以下林中空间及林地土壤。气候变化对森林的影响是当今世界生态学和森林学研究热点之一，研制森林气候生产力模型是预测气候变化对森林生产力影响的基础工作，中国关于植被生产力与水热条件数量关系的研究，应用Lieth-Box模型、筑后模型等经验模型模拟了全国或地区生物潜在生产力。

包括防护林的辐射平衡、热量平衡、水分平衡及农业增产效益的研究。主要是干旱半干旱地区防风固沙林与农区综合防护林体系的营造、林带林网结构、布局和配置方向的小气候效应，包括防治风沙、减弱风速、增加湿度、降低蒸发、减轻霜冻等。在动力效应方面，对防护林的防风效能进行理论模式计算和经验数学模拟研究，既有野外观测，也有室内风洞模型试验。

营林气象是研究林木生长与气候条件关系的科学。树种选取是一个重要环节，研究各树种的“气候生态型”，运用气候类似法则进行引种，需了解当地气候条件，判断适合种植的树种，进行良种树木种植与造林立地条件的研究；森林抚育采伐对林分小气候、土壤环境和林下更新的影响研究；气候资源利用与林粮间作、林药间作及林间苗圃等研究。结合林业生产开展了经济林木小气候条件与提高结实量的研究，还开展了人工改造小气候，提高阳坡造林成活率及塑料大棚育苗气象效益等微气象的研究。在运用生物量方法估算植物对太阳能利用率，运用数学方法估算植物气候生产力、林木生长潜力及果品产量的气候预测等方面亦取得了有益的成果。

林木绿化不仅具有调节气候的作用，而且还具有吸收大气有害气体（二氧化硫、氟化氢、氨气等）和杀菌的功能。发达国家已把林木净化大气列为林业气象研究的重要内容。中国也开展了城市绿化占地比例与人体适宜度（主要指气象条件）的研究， 研究林木给人类提供氧气、释放杀菌挥发性物质、吸收二氧化碳及其他有害气体、吸附烟尘、削弱噪声、增加空气负离子的作用及建筑物垂直绿化的小气候效益。

针对森林火灾和病虫害与气象条件的关系及林木日灼、冻害等气象灾害，围绕灾害发生原因、发展趋势的气象预测预报方法开展研究。森林火灾是危害最严重的自然灾害之一。研究森林火灾的发生和蔓延与气象条件的关系，制定火险气象指标及研究火灾天气预报方法是林业灾害领域的工作重点。另外，森林可燃物类型、潜在火行为与气象条件的关系、森林火险红外遥感探测方法、与森林火灾有关的人工影响天气（降水、雷电）等研究，也受到各国森林气象工作者重视。

依据树木年轮气候学和数理统计学基本原理，通过年轮宽度等生长量与各种气候因子的相关分析，利用树木年轮储存的气候信息，重建历史气候特征，推断环境气候变化，一直是树木年代学研究的一个主要方面。世界各国均在利用树木年轮宽度重建古气候变化的研究。

该研究存在争议。大量砍伐森林可影响森林植被对大气二氧化碳的吸收，有人认为大气二氧化碳剧增将产生温室效应，影响地-气系统的热量平衡，使气候朝着不利方向发展。也有人认为二氧化碳略增有利于植被恢复，是一种作用，不致导向恶性循环。

气候条件是林木生长不可缺少的生态因子。一方面，它对树种的传播和萌发，树木的生长和发育、开花和结果，以及森林的组成、演替和地理分布都有重要影响。即林木生长需要适宜的温度和水分，温度是影响森林植被组成和分布的重要因素，水分是植物生长必不可少的因素。光照长短决定了树木的开花结果，风加速了空气对流，影响植物的光合作用。气象条件是影响林业资源生长、发育、产量、质量、结构、功能的最基本条件，也是影响林业经济效益的重要因素。另一方面，森林又通过同周围大气不断进行物质和能量的交换，从而影响并改变森林内及其影响所及地区的气象要素场结构，包括辐射、温度、湿度、风、降水、空气成分等，进而影响林业产出的经济效益和森林生态系统的服务功能。因此，需要在经济学、气象学和生态学等原理的指导下因地制宜，建立生态林业，实现林业的可持续发展。