Meteoroloogias on võimalik eristada ka mitmeid allharusid. Dünaamiline meteoroloogia tegeleb atmosfääri liikumiste uurimisega, kasutades fundamentaalseid hüdrodünaamika võrrandeid. Sünoptiline meteoroloogia tegeleb sünoptilise ilmainformatsiooni (sünoptilised kaardid, sünoptilised ilmavaatlused) analüüsi ja uurimisega. Füüsikaline meteoroloogia tegeleb selliste atmosfäärinähtuste uurimisega, mis pole otseselt seotud õhu liikumisega. Meteoroloogia lähedane sugulasdistsipliin on klimatoloogia.