Pemanfaaan citra inderaja sangat di luas di berbagai bidang kehidupan, salah satunya di bidang meteorologi dan klimatologi. Cuaca dan iklim sangat mempengaruhi kegiatan manusia di permukaan bumi.

Meteorologi dan klimatologi adalah bidang ilmu yang spesifik mempelajari pola cuaca dan iklim pada suatu wilayah di permukaan bumi.

Pengamatan citra inderaja di bidang meteorologi dan klimatologi ini meliputi identifikasi terhadap unsur-unsur cuaca dan iklim yang nampak pada citra seperti kondisi awan, pergerakan angin, adanya siklon.

Kehadiran citra inderaja ini membantu manusia dalam penyelidikan kejadian cuaca dan iklim diantaranya sebagai berikut ini:

1.  Mengamati iklim suatu daerah melalui pengamatan tingkat perawanan dan kandungan air dalam udara.
Awan adalah kumpulan titik-titik air di atmosfer yang terbentuk karena proses kondensasi yang diawali dengan proses evaporasi dan transpirasi. Pembentukkan awan pada suatu wilayah berpotensi pada terjadinya gejala cuaca yaitu hujan.

Jenis-jenis awan tertentu mengindikasikan kondisi cuaca pada suatu wilayah. Contohnya jika terdapat awan cumulonimbus maka potensial hujan dengan intensitas tinggi dan badai akan terjadi.

Awan cumulus menandakan cuaca normal dengan potensi hujan rendah. Jadi citra inderaja dapat menangkap pola awan yang terbentuk di atas wilayah bumi. Contoh citra inderaja dengan deteksi awan hujan terdapat di gambar berikut ini:
Citra satelit cuaca

2. Membantu analisis cuaca dan peramalan/prediksi dengan cara menentukan daerah tekanan tinggi dan tekanan rendah serta daerah hujan badai dan siklon
Dengan bantuan citra multispektral, maka kita bisa menentukan wilayah daerah bertekanan tinggi atau rendah di atas suatu wilayah. Hal ini membantu kita dalam melihat potensi terbentuknya siklon dengan cuaca ekstrim pada suatu wilayah. 

Contoh citra satelit yang menandakan adanya pembentukkan siklon bisa dilihat pada gambar di bawah ini. 
Citra siklon tropis di bawah Indonesia
3. Mengamati sistem/pola angin permukaan.
Citra inderaja dapat mengetahui pola pergerakan angin di atmosfer contohnya angin muson, angin pasat, bahkan jetstream. Dengan melihat pola angin maka kita bisa membuat prediksi cuaca yang akan timbul di atas wilayah.

Contohnya jika terjadi erupsi gunung api kemudian pola angin mengarah ke utara maka pemerintah akan membuat prediksi wilayaht terdampak abu letusan erupsi tersebut.

4. Melakukan pemodelan meteorologi dan set data klimatologi.
Pemodelan cuaca dan iklim dapat dilakukan dengan melihat pola yang terbentuk sebelumnya, bisa dalam hitungan bulan, tahun atau puluhan tahun. Misalnya di bawah ini contoh pemodelan pola curah hujan di Indonesia di setiap pulau berdasarkan data curah hujan yang direkam satelit beberapa tahun.
Pola curah hujan di Indonesia 

Terlihat bahwa wilayah yang berada dekat pegunungan memiliki intensitas hujan tinggi dibandingkan wilayah yang jauh dari pegunungan. Hal ini disebabkan oleh pengaruh udara naik yang menyebabkan terbentuknya hujan orografis.