热带气象学是研究南北纬度30°之间地区的大气环流、天气系统和天气预报的学科。热带地区约占全球面积的一半，该区的辐射收入大于支出，其盈余的热量，可通过大气和海洋输送到中、高纬度地区，因此，热带地区是全球大气运动的主要能源区。热带大气还从地表得到
角动量，所以热带地区又是大气角动量的源区之一。热量的输送，不但年际变化很大，而且在一年之中又有明显的变化。这些变化对中、高纬度地区的天气影响很大。所以，在制作中、高纬度地区较长时期的天气预报时，必须考虑热带的大气环流和大洋环流的变化。
季风环流、沃克环流、哈德莱环流及其它一些大气低频振荡现象都在热带地区比较显著；它们的较大变化与海洋一大气的相互作用密切有关，如海温出现厄尔尼诺(El Nino)现象和大气中南方涛动加强，常伴随着世界性的气候异常。
赤道辐合带、热带气旋(台风)等强对流天气系统也发生在热带地区。此外，辐射收支(长波向外辐射)在热带气象和全球大气热量平衡中具有根本性意义。
热带地-气系统净得到热量，几乎全部被地表吸收，其上空的大气却依然在损失热量。地表所得到的热量，只有一小部分通过湍流的方式直接传输给大气，大部分通过地表（洋面）的水分蒸发变为潜热，再通过大气中水汽的凝结过程以释放潜热的方式将热量输入大气。
热带地处低纬度地区，
科里奥利参数(f=2ωsinθ，ω为
地球自转角速度，θ为纬度)很小，这种动力学特点使热带大气在没有大范围强烈对流上升时，水平的气压梯度力很小，即气压场的水平梯度比在中、高纬度地区要小，但是，流场的水平差异却十分明显。一个天气系统的发生，往往先出现流场的涡旋、辐合和辐散，以及风的水平切变和铅直切变，气压场则只有当产生强烈的对流运动后，特征才逐渐明显。同中、高纬地区相比，热带流场的变化显得更为重要。
热带大气环流的形成和变化，是热带大气本身的动力和热力特性、
海陆热力差异、青藏高原等大地形的动力和热力作用，以及南北半球环流相互作用等因子共同作用的结果。北半球的夏季，热带大气环流的主要成员有：低空的东南信风和西南季风以及由这些气流组成的
热带辐合带和季风槽和两个大洋中部槽。高空的东风环流和低空的季风环流中都存在急流，并常有比较固定的越赤道通道，可进行南北两半球的质量、水汽和能量的交换。在北半球的冬季，高空为
副热带西风急流，而低空则为
东北信风和偏北的冬季季风。
气象卫星探测和理论研究的结果，发现了热带地区许多新的天气系统。依热带天气系统水平尺度的大小构成了一个连续波谱：10公里尺度的主要是对流云胞，如积雨云系；100公里尺度的则主要是由许多积雨云聚集所成的云团；尺度达千公里的，主要为台风、季风低压、对流层中部
气旋或
副热带气旋、
东风波和赤道涡旋；尺度在千公里至万公里之间的天气系统，在对流层中，主要是受海陆地形作用而形成的准定常槽脊（如季风槽）、热带辐合带、
赤道缓冲带、高空南亚高压、大洋中部槽等，在平流层中，主要是赤道附近的开尔文波和罗斯比－重力混合波。此外，在热带和温带之间还有
副热带高压。就时间尺度而言，也发现了一个波谱，如周期为1天、4～6天、准双周（近于14天）、40～50天、25个月、36～38个月的热带大气振荡。这些振荡是由一个或数个天气系统单独或联合作用所致。周期为一天的波，主要是对流云胞的活动，4～6天的，主要有东风波、季风低压或平流层罗斯比－重力混合波等热带系统活动；准双周振荡，主要有季风槽和信风的强弱振荡、高空南亚高压、平流层开尔文波等的活动；40～50天的周期振荡者，尚待研究；周期达25个月的振荡，一般认为是由平流层开尔文波和罗斯比-重力混合波的动能上传所造成的；至于周期36个月的振荡，则可能是热带海洋-大气或海洋-大陆的耦合振荡所造成的。 这些不同的空间和时间尺度的天气系统及其相互影响，是热带气象学研究的重点。
热带
天气分析除用
天气图进行流线分析外，还有
卫星云图分析，此外风的铅直和水平切变分析、速度位势场分析和层结稳定度分析等，也均已用于日常业务工作中。热带天气预报方法，已广泛应用
统计预报方法和数值预报方法。前者如台风路径的相似预报，后者如正压模式数值预报。