世界各國政府間開展氣象業務和氣象科學合作活動的國際機構。英文簡稱 WMO。總部設在日內瓦（見彩圖）。
設在瑞士日內瓦的世界氣象組織秘書處
它的前身國際氣象組織（International Meteorological Organization，英文簡稱IMO），是1872年和1873年分別別在萊比錫和維也納召開的兩次國際會議後於1878年正式成立的非官方性機構。1947年9月在華盛頓召開的各國氣象局長會議，通過瞭世界氣象公約草案，1950年3月23日該公約生效，國際氣象組織改名為世界氣象組織。1951年3月19日在巴黎舉行世界氣象組織第一屆大會，正式建立機構。同年12月，成為聯合國的一個專門機構。到1980年5月止，共有151個成員國或地區（146個國傢，5個地區）。中國是成員國之一。
宗旨 促進世界范圍氣象觀測網的建立；促進國際間氣象資料的迅速交換；推行氣象觀測業務標準化，提出觀測資料和統計資料的統一出版規格；促進氣象學在航空、航海、水資源、農業以及其他方面的應用；促進水文業務工作的開展；加強氣象部門和水文部門之間的合作；鼓勵氣象學及有關領域的科學研究和人員培訓。
機構 世界氣象組織設主席一人，副主席三人。首任主席是荷蘭的C.H.D.白貝羅。世界氣象組織通過以下5個機構行使職能：①世界氣象大會。每4年召開一次。大會對其後4年的財政預算、各國分擔的金額、各項計劃的執行方針等作出決定，通過各項技術規定，選舉主席、副主席和執行理事會（原執行委員會）成員、任命秘書長。②執行理事會。負責執行世界氣象大會通過的決議，擬定各種計劃草案，確定各個年度的具體預算，向各成員提出技術建議等。每年至少開會一次。③區域協會。是分區組織，負責協調區內的氣象業務和有關活動。全球共劃分為六大區域：Ⅰ區，非洲；Ⅱ區，亞洲；Ⅲ區，南美洲；Ⅳ區，北美和中美；Ⅴ區，西南太平洋；Ⅵ區，歐洲。④技術委員會。負責處理各種專門的技術問題，設有航空氣象學委員會(CAeM)、農業氣象學委員會(CAgM)、大氣科學委員會(CAS)、基本系統委員會(CBS)、水文學委員會（CHy）、儀器和觀測方法委員會(CIMO)、海洋氣象學委員會(CMM)、氣象學和氣候學專門應用委員會(CoSAMC)8個技術委員會。這些委員會由有關成員國指派的專傢組成，每4年開會一次。⑤秘書處。處理日常事務。
世界氣象組織的機關刊物為季刊《世界氣象組織公報》（WMO Bulletin）。此外還經常出版各種技術紀要、技術文集，以及年度報告和特殊報告等。
活動 20世紀60年代以來，世界氣象組織主要活動集中在以下幾項國際合作計劃：世界天氣監視網(WWW)計劃，全球大氣研究計劃(GARP)，人類和環境的相互作用計劃，技術合作計劃，教育和訓練計劃，世界氣候計劃(WCP)。1960年執委會決定每年3月23日為“世界氣象日”，各成員國（或地區）的有關部門通常在該日舉行一些專題慶祝活動。