L'Organisation météorologique mondiale (OMM) est une institution spécialisée des Nations unies. Son rôle est de participer à l'élaboration des normes qui permettent la standardisation des mesures météorologiques, leur échange international pour la veille et la prévision météorologique, leur archivage pour les études climatiques ainsi qu'une application pertinente de cette information. L'OMM traite également de l'hydrologie opérationnelle.
Le congrès de l'OMM, aidé de commissions techniques, adopte ces normes et recommandations pour faciliter la prise en compte des facteurs météorologiques, climatiques et hydrologiques dans toutes les activités humaines : préservation des personnes et des biens, transports (notamment aériens), agriculture, évaluation des ressources en eau, diffusion de l'information par les médias. L'OMM a institué la Journée météorologique mondiale le 23 mars pour commémorer l'entrée en vigueur de sa convention en 1950.
La prise de conscience de l'importance d'une collaboration mondiale dans le domaine de la météorologie n'est pas récente : en août 1853 se tient à Bruxelles la première conférence internationale de météorologie maritime. À cette époque, les puissances économiques s'aperçoivent de l'intérêt que peut offrir une meilleure compréhension des climats océaniques en ce qui concerne la sûreté et la rapidité de la navigation commerciale entre l'Europe et les autres continents. L'invention du télégraphe presque au même moment permet en outre l'échange en temps réel des informations. Douze météorologues de 10 pays (Belgique, Danemark, États-Unis, France, Grande-Bretagne, Norvège, Pays-Bas, Portugal, Russie, Suède) se réunissent donc en Belgique et décident d'échanger quotidiennement leurs observations. Ils établissent tout d'abord des règles communes pour la prise des mesures et la description des observations, puis se mettent d'accord sur la manière de les transmettre. L'objectif est d'« établir un système uniforme d'observations météorologiques en mer et de contribuer ainsi à l'élaboration d'un plan général d'observation des vents et des courants océaniques ».
À la suite de ces développements, dont les conséquences apparaissent fructueuses pour les pays participants, une volonté d'élargissement de la coopération naît et on pense alors à créer une organisation pour coordonner les efforts au niveau international. Le premier Congrès météorologique international à Vienne en 1873 donne naissance à l'Organisation météorologique internationale (OMI).
En septembre 1947, lors de la conférence des directeurs des services météorologiques nationaux de Washington, la convention de l'OMM est adoptée. Après ratification par tous les futurs États-membres, elle entre en vigueur le 23 mars 1950. L'OMI tient sa dernière conférence le 15 mars 1951 et l'OMM lui succède au centre de la coopération mondiale. En décembre 1951, l'OMM devient une agence spécialisée des Nations-Unies, au même titre que l'OACI créée quelques années plus tôt, et son premier directeur est Francis Reichelderfer.
Dès lors, l'OMM lance un certain nombre de projets destinés à améliorer la connaissance du climat et la prévision météorologique mondiale. On peut citer entre autres :
1951 : mise en place du système d'observation globale de la couche d'ozone ;
1963 : lancement de la Veille météorologique mondiale ou VMM ;
1971 : mise en place du projet Cyclones tropicaux, remplacé plus tard par le programme ouragans tropicaux ;
1972 : regroupement des activités dans le domaine de l'hydrologie opérationnelle au sein du programme Hydrologie opérationnelle de l'OMM ;
1977 : mise en place de IGOSS conjointement avec la Commission océanographique internationale et l'UNESCO ;
1979 : Première Conférence mondiale sur le climat, qui conduit à la création du Programme mondial sur le climat de l'OMM ;
1985 : convention de Vienne sur la protection de la couche d'ozone ;
1987 : protocole de Montréal sur les substances nuisibles à la couche d'ozone ;
1988 : création du GIEC, conjointement avec le PNUE ;
1989 : extension de la VMM à la surveillance de la composition atmosphérique ;
1992 : conférence des Nations-Unies sur l'environnement et le développement, mise en place de GCOS ;
1993 : lancement de WHYCOS, programme de coopération internationale dans le domaine de l'observation hydrologique ;