Các nhà khí tượng sử dụng một số phương pháp khác nhau để dự báo thời tiết trong tương lai. Hầu hết các phương pháp này được sử dụng từ vài thập kỷ trước (trước thập niên 70) khi máy tính chưa phát triển đủ mạnh để thực hiện các dự báo số trị. Ngày nay chúng được sử dụng để đánh giá mức độ hiệu quả của các dự báo thời tiết: so sánh với dự báo quán tính hoặc với chuẩn khí hậu:

• Phương pháp quán tính

Phương pháp này giả thiết điều kiện thời tiết sẽ không thay đổi: "Ngày mai như ngày hôm nay". Phương pháp này chỉ đúng cho hạn dự báo ngắn.

• Phương pháp xu thế

Phương pháp này xác định hướng và tốc độ của các front, các trung tâm áp cao và áp thấp và các vùng mây và giáng thủy.

• Phương pháp khí hậu

Phương pháp này sử dụng số liệu thời tiết lịch sử, được lấy trung bình trong một khoảng thời gian dài (hàn năm) để dự báo điều kiện thời tiết ở một ngày cụ thể.

• Phương pháp tương tự

Là một phương phức hợp để tìm các điều kiện thời tiết "tương tự" với số liệu lịch sử.

• Phương pháp dự báo số

Phương pháp dự báo số sử dụng các máy tính để xây dựng mô hình máy tính của khí quyển. Đây là phương pháp thành công nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới.