研究與航海有關的氣象學問題的學科。凡影響船舶航行的氣象條件的形成和變化規律、與氣象關係密切的海洋水文條件，以及這些條件對航海和船舶駕駛的影響和應用等，均屬其研究範疇。
航海學的發展與氣象學的發展和應用有極其密切的關係。遠在獨木舟航海時代，人類就注意到按氣象條件（經驗）選擇出航時間和航行海域。至帆船時代，人們已能利用海上的風做為航行的動力。魏晉南北朝時(220～589)，中國以風為動力的海船就經常來往於中國和波斯（即今伊朗）等國之間。海上狂風惡浪往往造成航海船隊的覆沒。15世紀末，航海者開始掌握東北信風知識，由於它有利於商業貿易船隊的航行，又稱貿易風。17世紀，航海中已開始使用實質上是測量氣壓變化的晴雨計，以預測風暴的來臨。隨著蒸汽機船舶的出現和發展，航海者不斷總結航海中的各種環境資料，至1805年，英國人F.蒲福根據風對地面和海面物體影響程度擬定風力海況等級表，稱為“蒲福風級表”(見氣象要素)。從19世紀開始，主要依靠航海實踐中積累的資料，開始編制用於大洋航行和區域性海域使用的各種航海氣候圖。這個時期，海上風和海流圖的出現，有助於航海家們據此設計出適用於不同季節橫跨大洋航行的季節航路。1938年美國天氣局出版了全球範圍海洋上的《海洋氣候圖集》。但直到20世紀50年代，這種海洋氣候圖志才較為系統和完善併成為航海和航路設計的主要依據。此後，海上氣象觀測、氣象情報傳輸、海洋天氣預報等，也都有了很大發展，海洋天氣分析圖表和預報產品，開始通報到海上，使其在航海上得以廣泛應用。從50年代蓬勃發展起來的船舶最佳航線選擇技術，是氣象學結合海洋學在航海上的重要應用，也是航海氣象學的重要發展。現代航海氣象學所研究的課題，就是應用氣象學，尤其是海洋氣象情報和預報服務方面的成果，保障船舶安全經濟航行，避免和減少由於海上環境條件給航海所帶來的不利影響和損失。這些研究，同時也豐富了氣象學的研究內容，促進了氣象學的發展。
對航海有影響的不僅有氣象條件，而且還有海洋水文條件：
（1）風是帆船前進的基本動力，但對各類機動船舶，風則主要影響其航向和航速。風對船體形成風壓，造成船舶偏航，偏航的大小與風向、風速和船舶效能等有關。
（2）海浪是風作用於海面產生的一種海水運動。長時間的強風，會造成巨大的波浪，引起船舶橫搖、縱搖和垂直運動。橫搖的最大危險在於船舶自由搖擺週期與波浪週期相近時，會出現共振現象，使船舶的橫搖振幅驟增，從而導致船舶的傾覆。劇烈的縱搖會使螺旋槳露出水面，引起機器不正常工作和速度的損失。船舶在波浪中的垂直運動，還容易造成淺水域船舶觸底。海浪引起船舶的各種運動，都會造成船舶減速。例如，無浪時的航速為 17.2節(海里/小時)的船隻，在 6級風的海浪中航行時，在順浪、橫浪及頂浪情況下，通常航速分別可降至15.5、13.5和11.2節;如在 8級風的海浪中航行，航速分別降至13.5、9.7和7.4節；在10級以上的浪中頂浪航行，船隻幾乎不能前進，且有翻沉的巨大危險。
（3）海霧造成能見度降低，對船舶駕駛有很大影響。在霧區航行，即使有雷達導航，船舶碰撞情況仍有發生。
（4）海流會形成對船體的流壓，使其偏航，造成危險。海面風是引起表層海流的重要原因。船舶正確使用海流資料，能使船舶增加速度、節省燃料。
（5）海冰和冰山是高緯區航行的巨大威脅。歷史上曾經發生許多次冰海沉船的海難事件。1912年英輪蒂坦尼克號就因冰山撞裂船體而沉沒，使船上千餘人喪生。海冰和冰山都會隨風和海流而漂移，大西洋的南極冰山，可漂移至南緯36°～40°。上述各種影響航海的重要水文氣象條件的多年特徵，是選擇確定航線（氣候航線）和制定航海計劃的重要依據。這些資料都刊于海洋水文氣象圖集和各類航路指南及航海手冊中。而實時海洋水文氣象情報和預報服務，則按世界氣象組織協調的海洋氣象服務計劃，由國家級、區域級，乃至世界氣象中心、海洋中心釋出。
長期以來海上航行採用氣候航法，即根據大洋水域的氣候資料選定航線。隨著海洋水文氣象預報技術的進步，尤其是波浪預報和海面風場預報達到實用程度後，船隻可利用預報結果選擇航線，即採用天氣航法。此種方法的優點是，充分使用浪、風、海流、霧、海冰等環境條件的預報結果，全面考慮航行時間、燃料消耗、船體搖擺、貨物及船體損傷等要求，選定最佳航線，或依最小航行時間的要求，選定最小航時航線。這就是通常所說的最佳航線預報或經濟航線預報。這種導航服務，在多數國家由政府海洋氣象預報機構的航線服務部門提供，但在有的國家，由商業性導航公司專門承擔此種業務。
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