Os cientistas climáticos, também conhecidos como climatologistas, estudam padrões climáticos de longo prazo. A climatologia é muito semelhante à meteorologia, que é o estudo da atmosfera e do clima da Terra. Eles diferem principalmente no período em que se concentram. Os meteorologistas tendem a se preocupar com o clima no presente e no futuro próximo, enquanto os cientistas climáticos estão mais preocupados com padrões e dados de longo prazo e como eles mudam ao longo do tempo. O trabalho dos cientistas climáticos também tende a abranger mais disciplinas científicas do que a meteorologia, pois elas podem se preocupar com elementos da geografia, geologia, paleontologia e outras ciências no curso de seus estudos.
Na última parte do século 20 e início do século 21, a climatologia recebeu muita atenção, pois a controvérsia em torno do problema do aquecimento global e suas causas estão na vanguarda dos principais relatórios científicos. Essa atenção colocou muitos cientistas climáticos à vista do público, pois são especialistas nesse tipo de problema. Os cientistas climáticos fazem muito mais do que estudar o aquecimento global, no entanto. Seu trabalho nos ajuda a entender os padrões climáticos de longo prazo, que podem nos ensinar muito sobre a história da Terra, suas plantas, animais e povos. O estudo dos climas da Terra também nos ajuda a entender os ciclos de longo prazo de seus padrões climáticos e pode melhor nos preparar e nos informar sobre futuros empreendimentos na agricultura, pesca comercial e conservação de recursos naturais.
Estudando padrões climáticos de longo prazo e os dados a eles associados, os cientistas climáticos podem ajudar historiadores e paleontologistas a entender a história de nosso planeta e toda a vida nele. Núcleos retirados de geleiras antigas, amostras de pólen de sedimentos e o estudo de anéis de árvores podem ajudar os cientistas climáticos a formar uma imagem da história do clima da Terra. Além disso, as correntes oceânicas e o gelo polar estão sujeitos a estudos atuais dos climatologistas, pois afetam o clima da Terra e como ele se comporta e muda ao longo do tempo. A coleta de dados muito grandes sobre dados de temperatura, precipitação e outros fatores climáticos também pode nos ajudar a entender como a Terra se tornou do jeito que é hoje e como o tempo pode nos afetar no futuro.
O estudo de conjuntos de dados e padrões climáticos de longo prazo também nos ajuda a entender muitas características da geografia da Terra e como elas influenciaram a história humana. Os padrões climáticos ajudam a moldar os desertos, influenciam o crescimento de florestas e campos e as migrações de pessoas e animais. Em toda a história, exceto em muito recente, estes tiveram um grande efeito na história da raça humana e de suas civilizações.