古代就已出现利用简易设施人为改善局部气象条件发展农业生产的方法。中国西汉已应用温泉水或加热提高室温栽培蔬菜。公元前1世纪，罗马冬季栽培黄瓜就利用了温室。20世纪30年代发明日光灯后，在农业和生物学领域开始应用温光控制的模拟实验方法。1939年，荷兰植物生理学家F.W.温特^[注]在加利福尼亚州创建了世界上第一个人工气候室，可调节昼夜温度、光照时数、光谱波段、空气湿度、空气成分、降水和风等多个气象因子。60年代末，中国科学院上海植物生理研究所建成了第一个大型人工气候室。60年代中期随着计算机技术的发展，农业气象领域开始研发农业气象模式并利用计算机技术进行农业气象数值模拟，能够在短时间内快速计算出农业生产过程中光、热、水、气的最佳组合和作物丰产所需农业气象条件，并能够利用模式进行作物发育期定量预报和产量预测。截至2018年底，农业气象模拟设备研制已取得长足进展，人工智能温室实现了作物生长环境的自动调控，开放式二氧化碳浓度升高能较真实地模拟未来气候变化对作物生长的影响。农业气象计算机数值模拟已从一般作物生长条件的模拟发展到农业气象灾害影响的模拟。现代农业气象模拟技术的迅速发展显著提高了农业气象科学研究和业务应用的水平。

农业气象模拟包括理论模拟和人工环境模拟。前者是利用数学物理方法和计算机模拟技术进行数值模拟；后者是运用仪器设备装置，包括温室、人工气候箱等设施进行农业气象要素的模拟。

农业气象模拟可以根据生产中出现的农业气象问题，定性探索或定量研究农业气象要素对生产对象生长、发育和产量形成的有利或不利影响。最大优点是能人为设置、控制和调节局部气象条件，进行单因子或多因子定量组合试验，克服田间试验设计气象因子难以控制、不易调节的缺点，显著提高试验精度，缩短试验周期，是一种高效的农业气象研究手段。与传统的统计模式相比，能更加深入地揭示农业生产与气象条件的相互作用机理与因果关系。