定義
氣象飛機，是一個氣象辭彙，為探測氣象要素、天氣現象、大氣過程和人工影響天氣而設計裝備的專用飛機。以飛機作為觀測平台對大氣進行探測，可為日常天氣預報和特殊的氣象實驗計畫提供一些特殊的氣象資料。 氣象飛機的觀測內容可根據任務的性質來定。
氣象飛機分類
進行天氣系統觀測的飛機
進行天氣系統觀測的飛機，以溫度、濕度、氣壓和風等常規觀測內容為主，還可以安裝一部小型天氣雷達，施放下投式探空儀；
進行雲霧物理觀測的飛機
進行雲霧物理觀測的飛機以雲內微觀和巨觀量為觀測主要內容，如雲內外的溫度和濕度、雲內的雲雨滴譜、冰核和含水量等；
用於氣候影響研究的飛機
用於氣候影響研究的飛機則需要架設一些大氣遙感設備，以測定地面和海面溫度、雲體溫度、大氣層的紅外輻射等。飛機的飛行將會對大氣的自然狀態產生干擾，觀測儀器在飛機安裝的部位必須在風洞中實驗確定。還需設計特殊的儀器支架和護套，儘可能減低高速飛行的干擾作用所導致的測量誤差。
選擇
用飛機攜載氣象儀器對大氣進行探測。可為日常天氣分析預報和各種規模的氣象試驗活動提供大量探測數據，尤其是在海洋等台站稀少地區，這種方法的作用更加明顯。氣象飛機的機種要根據任務性質來選擇。
遠程大中型機
遠程大中型機適用於探測颱風、強風暴等天氣系統的內部結構；
中小型機、裝甲機和直升飛機等
中小型機、裝甲機和直升飛機等適用於中小尺度天氣系統和雲霧物理的探測；
民航飛機
民航飛機可兼作航線氣象觀測;U-2型等高空偵察機可用於高層大氣的探測。
探測的內容
主要包括
氣象飛機探測的內容相當廣泛，主要包括：
①溫度、壓力、濕度、風等常規氣象要素；
②各種雲、霧、降水物理參數（凝結核、雲雨滴譜、雹譜、冰核數、含水量、雲內電場、荷電量等）；
③大氣湍流，大氣電，大氣的氣體成分和氣溶膠；
④用機載天氣雷達和氣象都卜勒雷達探測周圍數百公里範圍內的雲雨、風、湍流；
⑤用紅外輻射儀探測地面、海面和雲體溫度，用微波輻射儀觀測飛機上空累計含水量，用相機拍攝航線周圍的天氣實況；
⑥從飛機上下投探空儀探測飛行高度以下的大氣溫度、壓力、濕度、風的鉛直分布，下投水溫廓線儀測定數百米深的海水溫度等。氣象飛機探測已高度自動化。
探測系統
多數機載的探測系統，無論從高速取樣到數據儲存以及分析處理，都由計算機控制完成，還可即時給出圖示記錄或數字列印。有些航線探測數據（溫度、濕度、壓力、風向、風速以及飛機所在的經緯度）,可以通過飛機-衛星中繼系統實時地發至使用單位,這稱為阿斯達(ASDAR)。這種探測系統對於彌補海洋、沙漠、低緯度和南半球等高空站稀少地區的氣象資料有重要作用。
飛機飛行速度在每秒幾十米以上，飛行過程會引起飛機周圍大氣狀態急劇變化。因此，為取得各種有代表性的觀測資料，常用風洞模擬實驗等方法，對飛機觀測儀器的設計和安裝進行專門的研究。
