Das Wetter hat einen bedeutenden Einfluss auf den Luftverkehr. Zum einen muss meist eine Mindestsicht vorhanden sein, um sicher starten und landen zu können, zum anderen können Regen, Schnee und Eis ein Flugzeug in seinem Betrieb stark einschränken oder sogar gefährden. Eine entsprechende Wetterberatung mit der Vorhersage des zu erwartenden Wetters entlang der Flugstrecke ist daher vor jeden Flug erforderlich. Neben Temperatur und Luftdruck interessieren den Piloten auch Umfang und die Höhe der wirksamen Wolkenschichten. Die Untergrenze der tiefsten Wolkenschicht ist weiterhin ein Kriterium, nach welchen Regeln ein Flug durchzuführen ist. Die Luftdichte als Ergebnis von Luftdruck und Temperatur beeinflusst maßgeblich die Flugleistung eines Flugzeugs. Sie hat unter anderem einen großen Einfluss auf die Triebwerksleistung.

Die Luftfeuchtigkeit und Null-Grad-Grenze bestimmen für alle Flugzeugkategorien die Lage von Vereisungszonen. Viele Instrumente im Cockpit arbeiten auf Basis des Luftdrucks. Eine genaue Kenntnis des Luftdrucks der Atmosphäre ist hier von großer Bedeutung. Für die meisten Wetterparameter sind Mindestwerte für den sicheren Flugbetrieb festgelegt. Bei einem Flug nach Sichtflugregeln werden im Gegensatz zum Instrumentenflugverkehr höhere Mindestwerte vorausgesetzt.

Das Wettergeschehen der Atmosphäre ist ein sicherheitsrelevanter Einflussfaktor für den Flugbetrieb. Daher wird die Wettersituation entlang der Flugstrecke bereits bei der Flugplanung berücksichtigt. Flugzeuge die in größeren Flughöhen operieren sind unter anderem mit einem Wetterradar ausgestattet, beziehungsweise können per Datalink aktuelle Wettermeldungen und -vorhersagen anfordern. Beim Durchfliegen von Schlechtwetterzonen besteht die Gefahr, dass ein Flugzeug, zum Beispiel durch Blitzschlag oder starke Turbulenzfelder, beschädigt werden kann. Aus diesem Grund und um den Komfort für die Passagiere weiter zu erhöhen, werden großflächige Schlechtwettergebiete gemieden. Durch ein Netz von Wettermessstationen werden die aktuellen Wetterdaten von den Wetterdiensten gesammelt, ausgewertet und weiterverbreitet. Heutzutage werden die Informationen von Wettersatelliten, wie den amerikanischen GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) und POES (Polar Operational Environmental Satellites) oder dem europäischen Meteosat, zur Verbesserung der Vorhersage herangezogen.

Um für alle Teilnehmer im internationalen Luftverkehr verständlich zu sein, folgt die Angabe der Wetterinformation in einem einheitlichen Format. Für den Flughafennahbereich werden Meldungen als METAR (METeorological Aerodrome Report) und Vorhersagen als Terminal Area Forecast (TAF) schriftlich oder per direktem automatischem Sprechfunk übermittelt. Ist die Beschreibung großräumiger Wettererscheinungen sowie Wind und Temperaturen erforderlich, wird auf Vorhersagekarten (Significant Weather Charts) für den Luftverkehr zurückgegriffen.

Um aktuelle Angaben über besondere Wettererscheinungen beispielsweise in ozeanischen Regionen zu haben, wo die Dichte des meteorologischen Datennetzes dünner ist, werden von Piloten über Funk Wetterlagemeldungen abgegeben und über die Flugsicherung an den Flugwetterdienst weitergeleitet. Der nachfolgende Luftverkehr auf der gleichen Route erfährt somit meist auch schon vor dem Flug, welche konkreten Wettererscheinungen im beflogenen Sektor zu erwarten sind. Dies ist die effektivste Maßnahme, um vor nicht vorhersagbaren Wettererscheinungen, wie der Turbulenz in wolkenfreier Luft, zu warnen. In der englischen Fachsprache wird dies als Clear Air Turbulence (CAT) bezeichnet und tritt unter anderem im Bereich von Jetstream-Luftfeldern und/oder Bergregionen auf. Diese Luftströmungen können Verkehrsflugzeuge strukturell beschädigen oder zu Verletzungen von Passagieren führen. Deswegen untersucht man Möglichkeiten zur Entwicklung eines Turbulenzwarnsystems.