作物气象学是农业气象学的一个分支，是研究作物生长发育和产量形成与气象条件相互作用的定量关联及其规律的学科，而作物气象是其主要内容。
作物气象是农业气象的一个重要方面。主要研究气象条件和作物生产的相互关系及其变化规律，包括气象条件对作物的分布、生长发育、产量、品质和栽培管理等的影响。
作物气象主要是研究作物地理分布与气候的关系，气象因子对农作物生长发育及产量、品质的影响，农作物丰产栽培中的农业气象问题及其对策的农业气象依据。农作物品种及引种的气候适应性及其经济效益．农作物栽培措施的农业气象条件预报以及农业气象产量预报等。研究和掌握作物对气象条件的定量要求及其反应的规律，建立作物一气象模式与生产管理秩序，结合天气监测和预报，可为合理利用气候资源，趋利避害，改善田间小气候，有效地为农业增产服务，提供农业气象依据。中国现代作物气象研究始于本世纪20年代，是由竺可祯提出的，但系统的研究是从1953年开始的，江西的作物气象研究工作亦是始于50年代，但取得较大进展乃是70年代以后，主要先后对水稻、油莱、小麦、棉花、柑桔等作物生育的气象条件及其指标鉴定，作物气象预报，水稻烂秧和寒露风等灾害规律及防御措施，种植制度、低温冷害．杂交稻制种、栽培的气象条件及产量预报等进行了较广泛的研究。[2]
作物生产的实质是一个能量转换、物质循环和积累的过程。在自然条件下，光、热、水、气等气象要素，既是作物的基本生活因子，又是环境因素的重要组成部分，因此，气象因子除提供能量并参与作物的物质循环和积累过程外，其数量和组合在时、空范围内的变化，还制约着作物品种的分布、适应范围和生育状况。研究和掌握作物对气象条件的要求及其反应的规律，建立作物——气象模式与管理措施程序，结合农业气象监测和预报，可为合理的利用气候资源，趋利避害，改善田间小气候，以及提高农作物产量等提供充分的气象依据。
不同作物、或同种作物的不同品种类型，对气象条件的要求有差异，从而形成分布上的区域性。作物分布主要受生长季、越冬条件、积温和水分条件等制约。高海拔地区作物栽培的最高海拔界限,主要由温度条件决定。有显著旱季雨季的地区，降水是决定作物栽培区的支配条件。在中国，冬小麦种植北界大致和多年平均极端最低气温-22～-24℃线相吻合。喜温的茶、柑橘等主要分布在长江以南。喜凉的莜麦、马铃薯则多分布于山西北部和内蒙古、黑龙江等地。抗旱的黍稷、粟可在半干旱地区种植。喜湿的水稻则主要分布在湿润地带。同一作物的不同品种类型分布地区也不一致，如大豆感光性弱的品种，多分布于高纬度地区，感光性强的品种多分布在中纬度地区。宽皮类柑橘和甜橙类的受害温度分别为-9℃和-7℃，故前者的分布区域可比后者偏北一些。气象条件对作物分布的制约，决定了引种和品种调配要充分注意其生物学特性和两地的农业气候特点。