पर्यावरणविज्ञान
उप-श्रेणियां वातावरणीय विज्ञान के अंतर्गत पृथ्वी की बाहरी गैसीय परत की अन्य प्रणालियों से संबद्धता के साथ नए घटना-क्रिया विज्ञान की जांच की जाती है। वातावरणीय विज्ञान में मौसम विज्ञान का अध्ययन, ग्रीन हाउस गैस घटना-क्रिया-विज्ञान, वायुवाहित सम्मिश्रणों के वातावरणीय विखंडन मॉडलिंग, ध्वनि प्रदूषण और यहां तक कि प्रकाश प्रदूषण से संबंधित क्रियाओं का अध्ययन सम्मिलित है। विश्व में बढ़ती गर्मी को देखते हुए भौतिकीविद वातावरणीय प्रचालन और इन्फ्रा-रेड विकिरण प्रसार के कम्प्यूटर मॉडल तैयार करते हैं, रसायन शास्त्री वातावरणीय रसायनों और उनकी क्रियाओं की जांच करते हैं, जैविक विज्ञानी पौधों और पशुओं के कार्बन-डाइ-ऑक्साइड में योगदान का विश्लेषण करते हैं तथा विशेषज्ञ जैसे कि मौसम विज्ञानी और समुद्र-विज्ञानी वातावरणीय गतिशीलता को समझने में व्यापकता का संचार करते हैं।
भूभौतिकी
यह वायुमंडल और भूपृष्ठ के निकटवर्ती वायुमंडल की विभिन्न घटनाओं से संबंधित हवा और मौसम का विज्ञान है। मौसम विज्ञानी ताप, दाब, पवन, मेघ, वर्षण आदि वायुमंडल के लक्षणों को प्रेक्षित करके, बाह्य प्रभावों और भौतिकी के मौलिक नियमों के आधार पर, वायुमंडल की प्रेक्षित संरचना और उद्भव की व्याख्या करने का प्रयत्न करता है। पवन और मौसम के जैसे प्रेक्षित चरों (variables) के प्रतिमानों (patterns) के आनुभविक संबंधों को खोज और व्याख्या करने योग्य समस्या के रूप में उभारकर, विज्ञान की प्रयुक्ति के लिये आवश्यक बातों की व्यवस्था करने का प्रयत्न किया जाता है। किसी भी स्थान के तथा किसी भी समय के वायुमंडलकी दशा की जानकारी के लिसे हवा की भौतिकी और संघटन का ज्ञान आवश्यक है। वर्ष भर की मौसमी अवस्थाओं के मिश्र सामान्यकरण से जलवायु का स्वरूप संघटित होता है। संक्षिप्त मौसम विज्ञान के अंतर्गत, व्यापक क्षेत्र में एक ही समय में किए गए प्रेक्षणों के आधार पर, वायुमंडलीय लक्षणों का विवेचन होता है। मौसम विज्ञानीय खोजों में ऊष्मागतिक और द्रवगतिक सिद्धांतों का प्रयोग सहकारी रूप में द्रुत गति से किया जा रहा है। आधुनिक काल में मौसम पूर्वानुमान और भौतिक जलवायु विज्ञान, इन दोनों का आधार वायुमंडल में प्राकृतिक रूप से उत्पन्न गतियों का अध्ययन है। गतिज मौसम विज्ञान के अंतर्गत वायुमंडल में सहज रूप से उत्पन्न गति तथा उससे संबंद्ध ताप, दाब, घनत्व और आर्द्रता के वितरणों का अध्ययन होता है। यह मौसम के पूर्वानुमान और जलवायु विज्ञान का आधार है।