En modell som brukes til å lage prognoser eller simuleringer av klimaendringer. Mest klima modellene er nært knyttet til NWP modeller. Generelt ligninger atmosfæren er for fart, kontinuitet, ligningen for staten, loven om termodynamikk og vanndamp kontinuitet, selv om forenklet sett med styrende formler kan også brukes. Avhengig av klima tidsskalaen rundt, atmosfæriske modellen kan kobles til lignende modeller for havet (inkludert dyphavet for tidsskalaer større enn et år), land overflaten og biosfæren, land snø og is og hav isen. For lengre tidsrammer, variasjon i eksterne tvinger faktorer (solstråling) kan også være viktig. Klimamodeller er vanligvis integrert i perioder på mange år, de har tradisjonelt blitt kjørt på lavere oppløsning enn NWP modeller å redusere beregningsorientert kostnadene.