Los fenómenos climáticos están íntimamente relacionados con el diseño arquitectónico. La relación entre la arquitectura y la meteorología es muy estrecha en la medida en que los arquitectos utilicen los fenómenos climáticos para dar confort en el interior del edificio.
En primer lugar la orientación de la edificación, la masa térmica, el diseño solar pasivo, el grosor de las paredes, influyen considerablemente en la calefacción interna. Numerosas características del diseño relacionan la arquitectura con la meteorología. El espesor de las paredes, el tamaño de las ventanas, las posibilidades de inundación, el sistema de recolección de agua de lluvia, la humedad del lugar están determinados por el clima local.
En las zonas con altas precipitaciones anuales y posibilidades de inundaciones, las construcciones se erigen en terrenos elevados. Estos estudios se realizan gracias a la topografía.
Existe una especialidad de la arquitectura denominada arquitectura meteorológica que concibe a los fenómenos climáticos tales como la convección o la evaporación como nuevas herramientas para la composición del espacio. Intenta que el diseño modifique las condiciones climáticas para brindar confort al ser humano.
En urbanismo, se aplican nociones de climatología urbana para diseñar vecindarios que soporten las precipitaciones sin inundarse por ejemplo.
La arquitectura bioclimática por ejemplo, plantea algunos principios básicos de diseño urbano y arquitectónico basados en la reducción del uso de artefactos mecánicos para refrigerar o calefacionar y que buscan una relación simbiótica con el entorno.