บรรยากาศศาสตร์ (อังกฤษ: Atmospheric sciences) เป็นคำศัพท์กลางๆ ใช้เรียกการศึกษาด้านบรรยากาศ ซึ่งได้แก่กระบวนการ ผลของระบบอื่นๆ ที่มีต่อบรรยากาศ และ ผลของบรรยากาศที่มีต่อระบบอื่นๆ อุตุนิยม ซึ่งรวมถึง "เคมีบรรยากาศ" และ "ฟิสิกส์บรรยากาศ" ที่หลักๆ เน้นไปที่การพยากรณ์อากาศ ภูมิอากาศวิทยา (Climatology) ได้แก่ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ (ทั้งระยะยาวและระยะสั้น) ที่จะบ่งชี้ภูมิอากาศเฉลี่ยและการเปลี่ยนไปตามเวลาที่เนื่องมาจากทั้งภูมิอากาศที่ผันแปรตามธรรมชาติ และภูมิอากาศที่ผันแปรตามกิจกรรมของมนุษย์ สาขาวิชาด้านบรรยากาศศาสตร์ได้ขยายตรอบคลุมถึงสาขาศาสตร์แห่งดาวเคราะห์และการศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์ในระบบสุริยจักรวาล