Hasta 1650, no se sabía bien lo que era el aire. Los antiguos llamaban "espíritu" a todo lo que no podían ver. No conocían los gases. El primero que introdujo la noción de gas, fue el sabio holandés Jan Baptist Van Helmont (1577-1644). En el siglo XVII, los químicos ingleses Robert Hooke (1635-1703) y John Mayow (1640-1679), constataron que la presencia del aire era indispensable para la combustión (el fuego) y pensaron que el aire contenía una sustancia misteriosa que permitía la combustión.

Fue gracias al químico inglés Joseph Priestley (1733–1804) y al químico francés Antoine Laurent de Lavoisier (1743–1794) que se descubrió el secreto del aire. En 1775, estos dos sabios descubrieron la existencia del oxígeno en el aire. Más tarde, en 1785, Lavoiser identificó otro elemento presente en el aire: el nitrógeno. Así nació lo que más tarde llamaríamos la química moderna. A partir de ese momento sabemos que el aire está compuesto por 75% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% de gases llamados raros (argón, neón, criptón, helio, xenón). El aire natural no es puro; contiene agua y gas carbónico.

El francés Jean Charles de Borda (1733–1799), a partir de medidas hechas durante dos semanas, sospechó de la existencia de una relación entre la dirección y la fuerza del viento, y la presión atmosférica. La presión era medida gracias a un barómetro inventado en 1643 por el italiano Evagelista Torricelli (1608–1647). En los años 1850, a raíz de naufragios causados por tempestades, el francés Urbain Le Verrier (1811–1877) estudió las causas de los fenómenos meteorológicos peligrosos. La Meteorología moderna y sus redes de observación, aparecieron en esa época.

Un meteorólogo holandés, Christophorus Henricus Buys–Ballot (1817–1890), descubrió un poco más tarde que los vientos siguen las líneas a lo largo de las cuales la presión atmosférica es siempre la misma. Son las líneas isobáricas que se encuentran en las cartas meteorológicas desde el año de 1870; la aviación y el envío de globos aerostáticos a las alturas permitieron, a principios del siglo XX, reconocer la importancia de los vientos de altitud en los fenómenos meteorológicos. Después, la computadora y el satélite vinieron en ayuda de la Meteorología, pero las causas de los movimientos de la atmósfera son tan numerosas que todavía hay que realizar importantes investigaciones e innumerables cálculos antes de poder predecir, exactamente, el tiempo que hará con cuatro o cinco días de anticipación.