气象学家通过对大气理论推导，得到了一组关于大气状态变量的偏微分方程，包括运动方程、热力学方程、连续方程、状态方程及水汽方程。求取这些方程组的近似数值解，就是数值天气预报。

简单来说，预报天气，就像在解一道数学题。

2017年6月15日，“数值预报云”正式投入业务运行，标志着我国数值预报应用进入“云时代”。全国气象部门通过数值预报云客户端均可快速共享中国气象局数值预报中心和华北、华东、华南三大区域气象中心的高分辨率区域数值模式产品，这对提高各地精细化预报能力大有裨益。