在动力气象学研究中，不同类型的大气运动各自由特定的大气控制方程进行表述。尺度分析指，根据某种运动中各物理量实际尺度的大小（特征值），来估计其运动方程中对应各项的大小，从而保留贡献较大项，略去贡献较小项，使方程得到简化的一种方法。

大气运动包括了大到水平范围几千公里的长波和阻塞高压，小到树叶抖动和雨滴的飘摇。大气作为流体，它的运动具有流体运动的共性，因此常用流体力学的基本方程组去研究。

但是，由天气的实践经验可以知道，影响大气运动的各个物理因子，如惯性力、重力、气压梯度力等，在实际不同规模的运动系统中，贡献的大小是不一样的，差距有可能很悬殊，因此，针对不同类型的运动特征和规律，必须突出方程中对应该类型起决定作用的主要因子，忽略次要因子，也就是说，要针对研究对象进行方程的简化。简化后的方程，不仅便于计算，而且利于揭示某种运动形式的本质特征，便于实际应用。

尺度分析时，通常先按系统的水平、垂直和时间特征尺度将运动系统分类。

然后确定方程中各项物理因子的尺度：

（1） 各场变量的数量级；

（2） 各场变量的变化幅度；

（3） 出现这些变化的特征长度、厚度和时间尺度。

在确定尺度时，为了使数值保持在合适范围内，通常用10的整数次幂表示数量级。

将同一级别系统的特征尺度带入方程，并仅保留同量级项，就可以得到适合不同条件大气运动的简化方程。

以垂直运动的预报方程举例：

经过尺度分析，式中第2项气压梯度力与第3项重力为同一数量级，其余两项相比之下要小4个数量级，可以忽略不计。于是，原方程可简化为下式：

即原垂直运动预报方程由一个简化了的，关于气压的诊断方程代替了。