در روش پیش‌بینی آب و هوای عددی (NWP) از مدل‌های ریاضی جو و اقیانوس‌ها استفاده می‌کنند تا شرایط آب و هوایی را براساس شرایط جوی کنونی پیش‌بینی کنند. اگرچه این روش برای اولین بار در دهه ۱۹۲۰ بکار گرفته شد، اما تا زمان ظهور شبیه‌سازی رایانه ای در دهه ۵۰ روش پیش‌بینی عددی آب و هوا نتوانست نتایج واقع گرایانه و قابل قبولی را کسب کند. تعدادی از مدل‌های پیش‌بینی جهانی و منطقه ای در کشورهای مختلف در سراسر جهان در حال اجرا هستند، با استفاده از مشاهدات آب و هوایی فعلی از رادیوسوندها، ماهواره‌های هواشناسی و سیستم‌های مشاهده دیگر به عنوان ورودی استفاده می‌کنند.