นักอุตุนิยมวิทยาด้านสิ่งแวดล้อมศึกษารูปแบบสภาพอากาศและผลกระทบที่สภาพอากาศและระบบสภาพอากาศมีต่อที่อยู่อาศัยของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมโดยรวม หน่วยงานภาครัฐและ บริษัท วิจัยจ้างนักอุตุนิยมวิทยาสิ่งแวดล้อมจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการสำรวจหลักฐานการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยทั่วไปแล้วคนที่ทำงานในสาขานี้จะสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาในสาขาวิชาอุตุนิยมวิทยาวิทยาศาสตร์โลกหรือหัวข้อที่คล้ายกัน
การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศอาจทำให้รูปแบบของอากาศเปลี่ยนแปลงและอาจนำไปสู่เหตุการณ์ต่าง ๆ เช่นพายุเฮอริเคนน้ำท่วมภัยแล้งและพายุน้ำแข็ง นักอุตุนิยมวิทยาด้านสิ่งแวดล้อมได้รับมอบหมายให้ตรวจสอบข้อมูลสภาพอากาศในอดีตและมองหาหลักฐานการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ผู้เชี่ยวชาญบางคนตรวจสอบแผนภูมิอุณหภูมิเพื่อดูว่าอุณหภูมิเฉลี่ยสูงขึ้นหรือลดลงเมื่อเวลาผ่านไปขณะที่คนอื่นตรวจสอบข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปริมาณน้ำฝนโดยเฉลี่ยระดับความชื้นหรือความเร็วลม ในหลายกรณีการศึกษาดังกล่าวมุ่งเน้นไปที่ทศวรรษหรือศตวรรษเนื่องจากแนวโน้มทั่วไปไม่ชัดเจนตลอดระยะเวลาที่สั้นลง
บางคนเชื่อว่าการปล่อยมลพิษบางประเภทเช่นที่ผลิตโดยสเปรย์หรือรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำมันเบนซินจะปล่อยสารเคมีออกสู่ชั้นบรรยากาศที่สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในหลายประเทศหน่วยงานของรัฐจ้างนักวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาผลกระทบของมลพิษที่มนุษย์สร้างขึ้น นักอุตุนิยมวิทยาด้านสิ่งแวดล้อมอาจถูกขอให้ติดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมโดยรวมหรือเกี่ยวกับการใช้สารเคมีบางชนิดในบางพื้นที่ การศึกษาที่นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ผลิตมักดูร่วมกับรายงานที่ผลิตโดยนักเคมีและบุคคลอื่น ๆ ที่ศึกษากระบวนการทางเคมีและผลกระทบที่สารสามารถมีต่อสิ่งแวดล้อม
ในขณะที่บางคนในสาขานี้ได้รับมอบหมายให้ค้นหาการเชื่อมโยงระหว่างมลภาวะและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ บริษัท พลังงานรายใหญ่ใช้นักอุตุนิยมวิทยาที่รับผิดชอบในการพิจารณาว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกิดจากปัจจัยที่ไม่สามารถควบคุมมนุษย์ได้เช่นเปลวสุริยะหรือจุดที่ดวงอาทิตย์ บุคคลเหล่านี้มักจะจัดทำรายงานที่ครอบคลุมกิจกรรมสภาพอากาศในช่วงระยะเวลาหลายพันปีเพื่อแสดงให้เห็นว่าสภาพอากาศสุดขั้วเกิดขึ้นก่อนยุคอุตสาหกรรม
เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่นักอุตุนิยมวิทยาด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและทดสอบทฤษฎีเป็นหลักและไม่คำนึงถึงสาเหตุของความผันผวนของสภาพอากาศผู้คนจำนวนมากที่ทำงานในสาขานี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการพยากรณ์อากาศ ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบข้อมูลดาวเทียมและข้อมูลบรรยากาศล่าสุดเพื่อคาดการณ์เกี่ยวกับกิจกรรมสภาพอากาศที่กำลังจะมาถึง รายงานดังกล่าวสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญในพื้นที่ชายฝั่งเนื่องจากผู้อยู่อาศัยได้รับคำเตือนขั้นสูงเกี่ยวกับระบบพายุที่สำคัญขณะที่คนอื่นใช้รายงานเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการวางแผนกิจกรรมกลางแจ้ง
