Il Servizio Meteorologico ha il compito primario di fornire ai Reparti dell'Aeronautica Militare il supporto necessario alla pianificazione ed esecuzione delle missioni di volo.

Nell'espletamento dei suddetti compiti, in cui i requisiti di sicurezza, regolarità ed economia dei voli devono essere garantiti, è svolto un continuo monitoraggio del tempo significativo (visibilità atmosferica, copertura nuvolosa, direzione e forza del vento, precipitazioni, fenomeni temporaleschi, turbolenza, possibili formazioni di ghiaccio su aeromobile, ecc.), emettendo previsioni specializzate ai fini aeronautici.Inoltre, a tale scopo,, viene emessa a cadenza esaoraria, la carta denominata Significant Weather Low Level - Italia, SWLL, sulla quale, vengono riportati i fenomeni previsti significativi e pericolosi alla navigazione area fino ad una quota di 3.000 metri.
Il Servizio opera attraverso due strutture, una nazionale, il Cento Nazionale di Meteorologia e Climatologia Aerospaziale, CNMCA di Pratica di Mare, l'altra territoriale, costituita da Uffici Meteorologici Aeroportuali. Entrambe queste strutture dispongono senza soluzione di continuità di tutti i dati, prodotti e informazioni di base necessari allo svolgimento dei propri compiti.

Al CNMCA è demandato il servizio di Sorveglianza Meteorologica Aeronautica su tutto lo spazio aereo di responsabilità nazionale, rivolto sia all’aviazione civile, sia a quella militare. Tale servizio si esplica con l'emissione di Avvisi di Sicurezza per la navigazione aerea, denominati SIGMET (anche per le ceneri vulcaniche emesse dai vulcani attivi sul territorio nazionale) e AIRMET.

Presso gli Uffici Meteorologici Aeroportuali, si provvede all'assistenza meteorologica aeroportuale, emettendo messaggi di osservazione aeronautica regolari, METAR, e speciali, SPECI, TAF e avvisi d'aeroporto per la sicurezza delle infrastrutture a terra e dei velivoli in sosta. Gli UMA forniscono consulenza agli equipaggi di volo attraverso briefing o consultazioni individuali e provvedono alla preparazione e consegna agli equipaggi di volo della documentazione meteorologica necessaria alla pianificazione e alla condotta del volo.