La fisica dell'atmosfera è la branca della geofisica e delle scienze dell'atmosfera che studia l'atmosfera dei pianeti gassosi ed in particolar modo l'atmosfera terrestre e i suoi fenomeni, rientrando dunque nelle scienze dell'atmosfera. I fisici atmosferici cercano di creare modelli matematici dell'atmosfera terrestre e di altri pianeti usando le equazioni della dinamica dei fluidi, modelli chimici, bilanciamento della radiazione, e processi di trasferimento radiativo e convettivo dell'energia in atmosfera, elementi della teoria dello scattering, modelli di propagazione delle onde, fisica delle nubi, termodinamica dell'atmosfera, meccanica statistica e statistica spaziale. La fisica dell'atmosfera è strettamente legata alla meteorologia e alla climatologia ed include anche la progettazione e la costruzione di strumenti per lo studio dell'atmosfera e l'interpretazione dei dati ottenuti, includendo gli strumenti per il telerilevamento.