Кафедра метеорології та кліматології, яка була утворена у жовтні 2015 р. шляхом об’єднання кафедри теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів з кафедрою фізики атмосфери та кліматології, веде свою історію від кафедри метеорології та кліматології, яка була створена в 1932 році одночасно зі створенням Харківського інженерного гідрометеорологічного інституту (ХІГМІ). 

Історія розвитку кафедри нерозривно пов’язана з історією розвитку Одеського гідрометеорологічного інституту (ОГМІ), а з 2001 року - Одеського державного екологічного університету (ОДЕКУ) і налічує безліч етапів її становлення шляхом утворення нових та об’єднання існуючих кафедр цього закладу вищої освіти.

У 1933 р. на завідування кафедрою метеорології та кліматології була запрошена кандидат фізико-математичних наук Тамара Ігнатіївна Акімович, яка закінчила до цього часу курси синоптиків Т.А. Бержерона – відомого норвезького вченого-метеоролога. Фізик за освітою, геофізик за покликанням, неординарна, творча, високоінтелектуальна людина Акімович Т.І. палко захоплювалася синоптикою, що в свою чергу активізувало діяльність кафедри та всього інституту. Вона блискуче читала курс динамічної метеорології, керувала науковими семінарами за фахом, виступала з лекціями і доповідями, популяризуючи метеорологічну науку. За педагогічну діяльність і активну участь у партизанському русі під час Великої Вітчизняної війни Акімович Т.І. була нагороджена орденом Леніна, медаллю "За оборону Одеси", знаком "Відмінник Гідрометеорологічної служби". В 1957-59 рр. Тамара Ігнатіївна працювала консультантом в університетах Китайської Народної Республіки. 

З початком Великої Вітчизняної війни (1941-1945 рр.) у жовтні 1941 р. інститут був евакуйований до Туркменії, у м. Ашхабад, де завідуючим кафедрою був кандидат географічних наук Іван Васильович Бут. У серпні-вересні 1944 р. інститут був реевакуйований до м. Одеси  і названий Одеським гідрометеорологічним інститутом (постановою РНК від 9.06.44 р. про перейменування ХГМІ в ОГМІ). В Одесі кафедру, як і раніше, очолював Бут І.В., який успішно захистив дисертацію на здобуття наукового ступеню доктора географічних наук. 

В перші післявоєнні роки в інституті була відновлена аспірантура, керівниками якої були д.геогр.н., проф. Бут І.В. і к.ф.-м.н., проф. Акімович Т.І. Зовсім різні за натурою, вони обидва однаково захоплювались наукою та ідеями метеорологічної освіти і володіли особливим чуттям на талановиту молодь. Вони дали путівку у велику науку випускникам ОГМІ початку 60-х років, які стали видатними науковцями: Шакіній Н.П. – доктору ф.-м.н., Ківганову А.Ф. – доктору геогр.н., Снітковському О.І. – доктору ф.-м.н. та багатьом іншим.

Наприкінці 50-х років на кафедрі разом з циклом синоптичних дисциплін (синоптична метеорологія, регіональна синоптика, авіаційна метеорологія, довгострокові прогнози погоди) та курсом динамічної метеорології, розпочалось читання лекцій з таких нових для тих років дисциплін як "Чисельні методи прогнозу погоди" та "Програмування на ПЕОМ". Великий обсяг теоретичних дисциплін та наукові напрями кафедри в подальшому визначили її нову назву: КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧНОЇ МЕТЕОРОЛОГІЇ ТА МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ ПРОГНОЗІВ.

У червні 1954 року на базі ОГМІ була створена кафедра кліматології та фізичної географії, яка пройшла ряд етапів, змінюючи як назву (кафедра загальної та прикладної кліматології (вересень 1965 р.), кафедра геофізичної гідродинаміки та теорії клімату (1993 р.) так і напрями своєї діяльності. Якщо на початку своєї діяльності на кафедрі викладалися такі дисципліни кліматологічного циклу як методи обробки, фізична кліматологія, кліматографія, то в середині 60-х років до них додалися такі дисципліни як кліматологія і аерокліматологія, прикладна кліматологія, тропічна кліматологія тощо. В цей час до сфери наукових інтересів кафедри входили дослідження стихійних явищ погоди в Україні (ожеледно-паморозевих явищ, сильного вітру, рясних опадів), а також режиму зволоження та вологообігу в Україні тощо. З моменту створення до 1974 року кафедру очолював професор Раєвський Олександр Миколайович. 

З 1959 року на кафедрі кліматології та фізичної географії розпочинає діяти аспірантура, наукову і педагогічну підготовку в якій проходили не лише випускники ОГМІ та інших вузів Радянського Союзу, але й представники зарубіжних країн – Болгарії, Китаю, В'єтнаму. Серед перших наукових керівників майбутніх кандидатів наук були: професор Раєвський О.М., доценти Голуб К.В., Смекалова Л.К. Кафедра разом з УкрНДГМІ приймала участь в розробці наукової тематики, пов'язаної з дослідженням режиму опадів в Українських Карпатах. У рамках виконання цих досліджень в період з 1966 по 1970 роки співробітники кафедри (О.М. Раєвський, Н.К. Миротворська, К.В. Голуб, С.О. Самойлова, аспіранти Т.С. Константинова і Ф. Дубівка) разом із студентами здійснили п'ять експедицій (на г. Сівуля – другій по висоті вершині Українських Карпат і в районі Сіневірського озера). Зібрані матеріали стали основою для вивчення режиму літніх опадів в Українських Карпатах.

У цей самий час (60-70-ті роки минулого століття) на кафедрі теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів працювали чудові педагоги: к.ф.-м.н. Перельот Георгій Іванович – спеціаліст в області теоретичної метеорології; к.геогр.н. Боляєв Михайло Дмитрович, к.геогр.н. Земляков Віктор Михайлович, які викладали синоптичну та авіаційну метеорологію; к.геогр.н. Вітвицька Зоя Михайлівна, яка багато років працювала за фахом в Центральному інституті прогнозів. Вона мала величезний досвід науково-дослідної роботи та прогностичної практики, читала лекції з регіональної синоптики, довгострокових прогнозів погоди. 

З 1964 по 1972 рр. кафедрою теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів керував доктор географічних наук, професор Леонов Михайло Петрович В ці роки були захищені кандидатські дисертації викладачами кафедри: Якімовим Е.В., Кудряньом О.П., Андрієнко Л.О., Герасименко Л.Н., Капраловою В.П. 

У 1969 році після реорганізації кафедри метеорології і аерології була створена кафедра загальної метеорології, яка закладала основи базової загально-метеорологічної підготовки фахівців-метеорологів, підготувала велику кількість наукових співробітників і кваліфікованих викладачів, які отримали наукові ступені і вчені звання.

Кафедру з початку її існування протягом багатьох років (1969−1986) очолював професор Бурман Емануіл Аронович, який створив наукову школу з мезометеорології по вивченню умов формування, особливостей розвитку місцевих вітрів. Його монографія “Місцеві вітри“ стала енциклопедичним виданням і до сьогодні не втратила свого наукового значення. На кафедрі під керівництвом Е.А. Бурмана було підготовлено 16 кандидатів наук (в т.ч. Г.П. Івус, С.М. Іванова, В.С. Навроцька, Т.Ю. Гагаріна, Г.І. Зоріна, С.В. Борисова, Л.В. Уланова, Ж.В. Волошина, Н.В. Ємшанова, Ф.Я. Ступіна та інш.), що продовжили і поширили мезометеорологічні дослідження експериментального і теоретичного характеру впливу місцевих вітрів на розповсюдження атмосферних домішок в зонах проектування великих промислових об’єктів і атомних станцій. Кафедра співпрацювала з науковими інститутами Гідрометеорологічної служби по проблемам вітрової енергетики, вивченню вітрового режиму Арктики, умовам розповсюдження атмосферних домішок тощо. Викладачі та аспіранти кафедри проводили ґрунтовні експериментальні та теоретичні дослідження місцевих вітрів. У 60-70 роки минулого століття в експедиціях по вивченню бризів узбережжя Чорного моря, гірсько-долинних вітрів Українських Карпат приймали участь майже всі викладачі та співробітники кафедри.

В 1973 р. на завідування кафедрою теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів був запрошений молодий вчений, співробітник Центральної аерологічної обсерваторії, кандидат фіз.-мат. наук Анатолій Федорович Ківганов, який очолював її протягом 26 років до свого передчасного кінця 17 грудня 1999 р. Ківганов А.Ф., перебуваючи на посту завідуючого кафедрою, приділяв велику увагу як навчальній, так і науково-дослідницькій роботі. В 1994 р. він захистив докторську дисертацію і йому було присвоєно звання професора. Ківганов А.Ф. – автор більше 70 наукових робіт (в тому числі монографії, навчальних посібників, підручника з хвильових процесів в атмосфері). Під його керівництвом підготовлено 12 кандидатів наук, з них 8 – іноземні фахівці. Під керівництвом Ківганова А.Ф. виконувалася держбюджетна і госпдоговірна теми кафедри: "Використання супутникової інформації в гідрометеорології", "Кліматична програма України", "Оцінка впливу аномальних метеорологічних умов на розповсюдження шкідливих домішок в граничному шарі атмосфери". Це сприяло активізації наукової роботи на кафедрі. Багатьма співробітниками кафедри були захищені дисертації: докторська – доц. Шнайдманом В.А., фахівцем в області планетарного граничного шару атмосфери, який працював на кафедрі з 1962 по 1993 роки; Хохловим В.М. – у 2006 році; кандидатські: Івус Г.П., Хоменко Г.В., Степаненко С.М. (ректор ОДЕКУ з 1993 до грудня 2023 р., д.ф.-м.н., професор), Терещенко І.Е., Вітроумовим В.А., Бондаренко В.М., Боровською Г.О., Тимофеєвим В.Є. (учасник двох антарктичних експедицій), Худяк О.М., Дубовицьким С.М., Марініним І.Л., Хохловим В.М., Семеновою І.Г., Семергей-Чумаченко А.Б., Хаджи-Страті О.Д. 

У 1974-1979 рр. на посаді завідуючого кафедрою загальної і прикладної кліматології працювала кандидат географічних наук, доцент Смекалова Лідія Костянтинівна. Під її керівництвом вивчався вологообмін над Україною як сукупність процесів перенесення водяної пари в атмосфері, випаровування, конденсації та випадіння опадів. Цим складовим кліматоутворювального фактора були присвячені декілька робіт аспірантів, які успішно захистили кандидатські дисертації. З 1979 по 1986 роки кафедру очолював доктор технічних наук, професор Школьний Євген Павлович. Він забезпечив суттєве підвищення рівня навчальної, методичної і наукової роботи кафедри. Його особистим здобутком стала розробка і впровадження нового навчального курсу – «Методи обробки й аналізу гідрометеорологічної інформації», що заснований на широкому використанні сучасних положень математичної статистики. Разом з тим, широке застосування методів математичної статистики стало невід’ємною складовою наукових досліджень викладачів кафедри, підготовки дипломних проектів. Завідування кафедрою проф. Школьний Є.П. поєднував з науковим керівництвом проблемною науково-дослідною лабораторією ОГМІ.

З 1987 по 1990 рік Євген Павлович Школьний очолював кафедру загальної метеорології, яка у 1990р. змінила назву на „Кафедра фізики атмосфери”. Кафедру очолив професор Владислав Анатолійович Єфімов.  Школьний Є.П. та Єфімов В.А. – відомі вчені, автори наукових монографій, які підготували багато молодих науковців і викладачів. Уперше в Україні професором Є.П. Школьним було видано новий сучасний підручник “Фізика атмосфери”, який в наш час є основним підручником, рекомендованим для вивчення дисципліни фізика атмосфери у всіх вищих закладах освіти, де здійснюється підготовка фахівців-гідрометеорологів. Професор Є.П. Школьний суттєво підвищив рівень навчальної, методичної і наукової роботи кафедри, ввівши навчальні курси по застосуванню сучасних методів математичної статистики. 

Протягом 1987-1993 років завідувачем кафедри загальної і прикладної кліматології працював відомий дослідник Арктики й Антарктики, учасник 25 полярних експедицій, доктор географічних наук, професор Говоруха Леонід Сергійович. 

У 1993 р. на посаду завідувача кафедрою був обраний доктор фізико-математичних наук, професор Шнайдман Вольф Абрамович – фахівець в галузі гідродинаміки граничного шару атмосфери. З його приходом однією з профілюючих дисциплін кафедри стала «Геофізична гідродинаміка», що й зумовило її нову, сучасну назву – «Кафедра геофізичної гідродинаміки та теорії клімату». Крім того, профіль кафедри суттєво розширився за рахунок того, що до неї були передані такі дисципліни як „Динамічна метеорологія”, „Методи математичного моделювання гідрометеорологічних процесів”, „Фізика граничного шару атмосфери” тощо. На кафедрі під керівництвом В.А. Шнайдмана сформувалася ще одна наукова школа „Фундаментальні та прикладні дослідження геофізичного граничного шару”, в якій працювали проф. А.Г. Тарнопольський, проф. С.М. Степаненко, доц. Казаков О.Л., доц. Трегубова М.В.

У 1996 році за об’єктивними обставинами скорочення обсягів підготовки гідрометеорологів в Україні відбулося об’єднання кафедр фізики атмосфери та активних впливів і радіометеорології в єдину кафедру експериментальної метеорології, де існувала відокремлена секція „Фізики атмосфери”. В ній працювали такі досвідчені вчені − метеорологи і викладачі, як доценти Волошина Ж.В., Медведєв Г.А., Борисова С.В., Варбанець Т.В., Волошин В.Г., які внесли істотний вклад у навчальну, методичну і наукову працю кафедри і університету. Вони також є авторами навчальних посібників з фізики активних впливів і радіофізичних методів зондування атмосфери. Так доц. Волошин В.Г є автором сучасного підручника «Методи зондування атмосфери», а доц. Медведєв Г.А. підготував навчальний посібник „Технологія активних впливів”.

В цей час (1997 р.) на кафедру теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів прийшов д.ф.-м. н. Єфімов В.А., забезпечивши суттєве підвищення рівня навчальної та наукової підготовки військових гідрометеорологів з навчальних курсів «Гідродинамічні методи прогнозу погоди» та «Газова динаміка». Під керівництвом проф. Єфімова В.А. підготовлені високопрофесійні вчені-керівники: доценти, канд. геогр. наук Конкін В.В., Петерсон В.Б. та інші. На кафедрі завжди приділялася серйозна увага питанням подальшого розвитку та підготовки майбутніх науковців і викладачів для країн ближнього та дальнього зарубіжжя. Так під керівництвом Ківганова А.Ф., Єфімова В.А., Івус Г.П. у стінах ОГМІ захистили кандидатські дисертації аспіранти із В’єтнаму, Куби, Кореї, Монголії, Ємену, Колумбії, Китаю, Афганістану.

З 20 грудня 1999 р. кафедру теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозі очолила к.геогр.н., доц. Галина Петрівна Івус. Її наукові інтереси були пов'язані з вивченням небезпечних для авіації явищ погоди, зокрема, струминних течій нижніх рівнів і зсувів вітру, прогнозуванням метеорологічних умов забруднення повітря, зокрема затримуючих шарів та періодів слабкого вітру, спеціалізованих прогнозів погоди та фізики антициклогенезу. Вона очолювала розробку сучасних навчальних посібників з синоптичної та авіаційної метеорології, спеціалізованих та довгострокових прогнозів, є автором сучасного підручника «Спеціалізовані прогнози погоди» та співавтором монографій «Фізика антициклогенеза», «Струминні течії нижніх рівнів атмосфери» та «Фізико-статистичний аналіз та прогноз приземного вітру й інверсій температури над Північно-Західним Причорномор’ям». Під керівництвом Івус Г.П. захистили кандидатські дисертації Тимофєє В.Є., Сельсо Пассос Альберди, Аль Далабех Фалах Норі, Семергей-Чумаченко А.Б., Хаджи-Страті О.Д., Грушевський О.М., Нажмудінова О.М., Міщенко Н.М., Пішняк Д.В., Зубкович С.А. 

З лютого 2000 року по серпень 2002 року кафедру геофізичної гідродинаміки та теорії клімату очолював професор Тарнопольський А.Г., який продовжив розвиток кафедри – за його ініціативою при кафедрі була створена лабораторія аналізу та обробки гідрометеорологічної інформації, оснащена сучасною комп’ютерною технікою. Була започаткована активна методична робота по підготовці нового покоління підручників, навчальних посібників та конспектів лекцій. 

З вересня 2002 року після реорганізації кафедри – об’єднання з секцією фізики атмосфери кафедри експериментальної метеорології та відповідної зміни назви на кафедру фізики атмосфери та кліматології – її очолив ректор ОДЕКУ, проф. Сергій Миколайович Степаненко.

В жовтні 2015 р. кафедра теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів об’єдналася з кафедрою фізики атмосфери та кліматології утворивши кафедру метеорології та кліматології. Першим завідувачем нової кафедри стала професор, к.геогр.н., Івус Галина Петрівна, яка керувала новим структурним підрозділом до початку 2019 р. Впродовж цього періоду були захищені дві докторські дисертації (Семенова Iнна Георгіївна, Серга Едуард Миколайович) та три кандидатських (Зубкович С.А., Куришина В.Ю., Кибальчич І.О.).

Проводилися наукові дослідження щодо режиму утворення складних погодних умов під час кліматичних змін над південним заходом України, аномальних макроциркуляційних умов Північно-Західного Причорномор’я, визначався внесок сучасних особливостей аеросиноптичних умов у формування підвищених рівнів забруднення повітря та регіональні кліматичні зміни на півдні України, приділялася увага розробці нових методів прогнозу небезпечних метеорологічних явищ над Україною та ін.

З початку 2019 р., у зв’язку з передчасною смертю Івус Галини Петрівни, виконуючим обов’язки завідуючого кафедри був призначений професор, д.геогр.н., Хохлов Валерій Миколайович, а з грудня 2019 р. кандидат географічних наук, доцент – Прокоф’єв Олег Милославович. 

На сьогоднішній день, кафедра метеорології і кліматології, яка об’єднала на сучасному етапі свого існування весь комплекс фізичних, геофізичних і кліматологічних дисциплін, відповідає за загально-метеорологічну підготовку фахівців-гідрометеорологів, спеціальну підготовку метеорологів з дисциплін метеорологічного та кліматологічного циклу, а також методів обробки інформації.

Вона є випускаючою кафедрою, яка забезпечує підготовку магістрів-метеорологів та кліматологів. На кафедрі поруч з ветеранами плідно працює нове покоління, яке тільки стає на стежку наукової та педагогічної діяльності.

З червня 2024 року кафедра метеорології та кліматології знаходиться у складі факультету гідрометеорології і екології Одеського Національного Університету імені І.І. Мечникова та продовжує випускати фахівців для Української гідрометеорологічної служби ДСНС України та готувати наукові кадри.