森林与气象或气候的相互关系的研究，始于18世纪，在19世纪末和20世纪初，随着工业化和城市化的发展，森林大面积减少，环境问题日益突出，使人们对森林气候问题研究进一步重视，并得以发展。[1]
我国古代
人类很早就注意到森林树木和气候条件之间有着密切关系。中国西汉刘歆时期的《周礼·考工记》所述：“橘逾淮而北为枳”，是两千多年前，关于南北气候不同而引起的树种差异的记载。用仪器观测森林气候，也已有 200多年历史。[3] 森林气象学
国外的研究
1745年，就有人在美国纽约进行树干内温度的研究。19世纪中叶，欧洲工业的发展，加速了对森林的砍伐，许多国家相继设置林内林外对比气象观测站，最早的一批是1862年在德国萨克森州建立的，称为双联森林站。1924年，德国的A.施毛斯和R.盖格尔为了进行林内气象要素铅直分布的研究，建立了历史上第一个森林气象观测塔（架）并进行“林分气候”观测，森林气象研究从此进入到范围较广的领域，也开始具备一门独立学科的特点。“林分气候”观测分林冠层、树干空间和林地土壤几个层次。尤其是对林冠层的研究，后来发展为冠层气象学。
盖格尔1927年出版的专著《近地层气候》中有七章涉及森林气象，如森林结构对小气候的影响；择伐和皆伐迹地气候特征；林缘和林间空地的气流；地表、树干间和林冠层的气象要素分布等。以后，A.鲍姆格特纳等在“林分气候”和产量模型方面做了大量的工作。
苏联的森林气象研究也开始较早。林学家A.A.莫尔恰诺夫作过系统研究，他的专著有《森林的水文作用》(1960)、《森林与气候》(1961)等。美国和加拿大的森林气象学从 20世纪 20年代开始，偏重于林火气象预报的研究。1978年，美国的R.李出版了专著《森林微气候学》，对森林中的能量输送讨论颇详。
1980年，又出版了他著的《森林水文学》。日本的森林气象研究大约由20世纪30年代开始。平田德太郎设计了纸面蒸发器以模拟叶面蒸腾；原田泰所著《森林气象学》(1951)，对光的研究有独到之处；门司正三和佐伯敏郎1953年发表了《对群体光能分布和同化作用的研究》的著名论文，开创了用数学分析方法对森林和植物群体光能利用规律的研究。
我国现代的研究与发展
中国的森林气象研究工作始于1954年。当时为配合华南橡胶林的种植及辽西、冀西和苏北防护林的营造，开展了防护林小气候的研究；同年在东北小兴安岭林区设立了林内和林外的森林气象站(包括梯度观测塔)，对森林和林间空地的气候进行定期对比观测，也对红松苗圃进行了小气候的流动观测。60年代初开始人工林小气候的研究。1982年10月，中国第三次森林气象学术讨论会对森林气候、森林水文、森林能量平衡、防护林气象、林火气象、大气污染和城市绿化小气候，以及森林影响大气降水等问题进行了讨论。[2]