大气动力方程（dynamic equations of atmospheric motion ）描写大气运动和状态变化的方程。在大气动力学中，根据经典力学的牛顿运动定律，特别是牛顿第二运动定律,推导出大气运动方程；根据质量守恒定律,推导出大气连续方程；根据热力学第一定律得出热流量方程；再加上状态方程和水汽方程，就构成了描写大气运动和状态变化（包括水的相变）的动力方程组。这套方程组是研究大气的一切运动和现象的基础。

在固定于地面的坐标中，对单位质量气块而言，由牛顿第二定律得大气运动方程的矢量形式为 式中v为风速矢量,t为时间，dv/dt为气块的加速度矢量；ω为地球自转角速度矢量，为科里奥利力；F为粘 性力，主要是湍流粘性力（见大气中的作用力）。

大气是具可压缩性的连续介质，由质量守恒定律可得：

这就称为连续方程。 式中墷·（pv）为三维质量散度。称为三维速度散度,其中u、v、w分别是x、y、z方向的速度分量。为水平速度的散度，D＞0，为水平辐散；D＜0，为水平辐合。

此外还有热流量方程、状态方程和水汽方程 。这五个方程构成了描写大气运动的基本方程组，这是由V.皮耶克尼斯于1904年首先建立的。平流变化代表某一气块的物理量A 在平流运动中不变时，它沿气流方向移到某地（或某高度）之后，使该地同一物理量所产生的变化。

根据动力方程组，还可以导出大气动力学中几个常用的方程，如：涡度方程、铅直涡度方程、位势涡度方程、散度方程、平衡方程等。