הארגון המטאורולוגי העולמי (WMO), סוכנות מתמחה של האו"ם (האו"ם) שנוסדה לקדם הקמת מערכת תצפית מטאורולוגית עולמית, יישום מטאורולוגיה לתחומים אחרים ופיתוח שירותים מטאורולוגיים לאומיים במדינות פחות מפותחות. לפני WMO קדמה הארגון המטאורולוגי הבינלאומי (IMO), ארגון לא ממשלתי של ראשי שירותי מזג אוויר לאומיים שונים שנוסד בשנת 1873. ה- WMO נוצר על ידי הוועידה המטאורולוגית העולמית, שאומצה בכנס המנהל ה -12 של ה- IMO ב- 1947. WMO שבסיסו בג'נבה, שוויץ, החל את פעילותו של ה- WMO בשנת 1951.
הקונגרס המטאורולוגי העולמי, המורכב מנציגים של כל 185 החברים, מתכנס לפחות כל ארבע שנים לקביעת מדיניות כללית ואימוץ תקנות. מועצה מבצעת בת 36 חברים מתכנסת מדי שנה ומיישמת מדיניות. המזכירות, בראשות מזכ"ל הכללי שמונה על ידי הקונגרס לתקופה של ארבע שנים, משמשת כמרכז המינהלי של הארגון. שש איגודים אזוריים (אפריקה, אסיה, דרום אמריקה, צפון ומרכז אמריקה, דרום-מערב האוקיאנוס השקט ואירופה) מטפלים בבעיות המיוחדות לאזוריהם, ושמונה ועדות טכניות (מטאורולוגיה אווירונאוטית, מטאורולוגיה חקלאית, מדעי האטמוספירה, מערכות בסיסיות, אקלים, הידרולוגיה, כלים ושיטות תצפית ומטאורולוגיה ימית) נפגשים כל ארבע שנים.
בין התוכניות העיקריות של WMO ניתן למצוא את World Weather Watch, מערכת לוויינים ורשתות טלקומוניקציה המחברת בין יבשות וים לניטור תנאי מזג האוויר; תוכנית האקלים העולמית, העוקבת אחר שינויי אקלים, כולל התחממות כדור הארץ; ותוכנית המחקר והסביבה האטמוספירה, שנועדה לקדם מחקר בנושאים כמו הידלדלות האוזון.
