Thời tiết là trạng thái của khí quyển, ví dụ mô tả mức độ nóng hay lạnh, ẩm ướt hay khô ráo, lặng gió hay bão tố, trong xanh hay nhiều mây. Trên Trái đất, hầu hết các hiện tượng thời tiết xảy ra ở tầng thấp nhất của khí quyển hành tinh, tầng đối lưu, ngay bên dưới tầng bình lưu. Thời tiết đề cập đến nhiệt độ hàng ngày, lượng mưa và các điều kiện khí quyển khác, trong khi khí hậu là thuật ngữ chỉ mức trung bình của các điều kiện khí quyển trong khoảng thời gian dài hơn. Khi được sử dụng mà không có tiêu chuẩn, "thời tiết" thường được hiểu là thời tiết của Trái đất.

Thời tiết được điều khiển bởi sự khác biệt về áp suất không khí, nhiệt độ và độ ẩm giữa nơi này và nơi khác. Những khác biệt này có thể xảy ra do góc của Mặt trời tại bất kỳ điểm cụ thể nào, thay đổi theo vĩ độ. Sự tương phản nhiệt độ mạnh giữa không khí vùng cực và vùng nhiệt đới làm phát sinh các hoàn lưu khí quyển quy mô lớn nhất: ô Hadley, ô Ferrel, ô cực và dòng phản lực. Các hệ thống thời tiết ở vĩ độ trung bình, chẳng hạn như xoáy thuận ngoại nhiệt đới, được gây ra bởi sự không ổn định của dòng phản lực. Do trục của Trái đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo của nó (được gọi là đường hoàng đạo), nên ánh sáng mặt trời chiếu tới ở các góc khác nhau vào các thời điểm khác nhau trong năm. Trên bề mặt Trái đất, nhiệt độ thường nằm trong khoảng ±40 °C (−40 °F đến 104 °F) hàng năm. Trong hàng nghìn năm, những thay đổi trong quỹ đạo của Trái đất có thể ảnh hưởng đến lượng và sự phân phối năng lượng mặt trời mà Trái đất nhận được, do đó ảnh hưởng đến khí hậu lâu dài và biến đổi khí hậu toàn cầu.

Sự khác biệt nhiệt độ bề mặt lần lượt gây ra sự khác biệt về áp suất. Độ cao cao hơn mát hơn độ cao thấp hơn, vì hầu hết sự nóng lên của khí quyển là do tiếp xúc với bề mặt Trái đất trong khi tổn thất bức xạ vào không gian hầu như không đổi. Dự báo thời tiết là việc ứng dụng khoa học và công nghệ để dự đoán trạng thái của khí quyển trong một thời gian tương lai và một địa điểm nhất định. Hệ thống thời tiết của Trái đất là một hệ thống hỗn loạn; kết quả là, những thay đổi nhỏ đối với một phần của hệ thống có thể phát triển để có tác động lớn đến toàn bộ hệ thống. Những nỗ lực của con người để kiểm soát thời tiết đã xảy ra trong suốt lịch sử và có bằng chứng cho thấy các hoạt động của con người như nông nghiệp và công nghiệp đã làm thay đổi mô hình thời tiết

Nghiên cứu cách hoạt động của thời tiết trên các hành tinh khác đã giúp ích rất nhiều trong việc hiểu cách thời tiết hoạt động trên Trái đất. Một địa danh nổi tiếng trong Hệ Mặt Trời, Vết Đỏ Lớn của Sao Mộc, là một cơn bão nghịch xoáy được biết là đã tồn tại ít nhất 300 năm. Tuy nhiên, thời tiết không chỉ giới hạn ở các hành tinh. Nhật hoa của một ngôi sao liên tục bị mất vào không gian, tạo ra thứ về cơ bản là một bầu khí quyển rất mỏng trong Hệ Mặt trời. Chuyển động của khối lượng được đẩy ra từ Mặt trời được gọi là gió Mặt trời.