北京大学物理学院下设的北京大学大气与海洋科学系是中国历史最悠久的大气科学或气象学系之一，由赵柏林院士领导。该系师资力量雄厚，现有教职员工约30人，其中包括3位中国科学院院士（其中2人兼职），8位教授（2人为兼职），以及12位副教授和高级工程师。教师队伍年轻化显著，75%以上具有博士学位的教师年龄在45岁以下，充满活力。
近年来，大气科学系吸引了众多国内外优秀人才加入，他们致力于科学研究，致力于教书育人，积极攀登科学高峰。近五年来，该系已承担100多项科研项目，发表SCI和SCIE论文90余篇，国内核心期刊论文150多篇，并取得显著成果，荣获国家科技进步一等奖1项，二等奖1项，省部级奖项1项，全国青年气象奖项4项，展现了强大的科研实力。
大气科学研究的领域广泛，包括地球大气的运动和变化，以及天气、气候现象，如灾害性天气的成因和预测。同时，大气环境污染，如酸雨、沙尘暴等，也是研究的重要课题。海洋作为地球表面70%以上的重要组成部分，其对全球气候和环境的影响不容忽视。海洋开发与利用的发展，离不开化学、生物和物理等基础学科的支持。
北京大学大气与海洋科学系依托学校深厚的基础学科底蕴，以数学、物理、化学等为基础，探索大气与海洋的复杂过程，推动学科进步。同时，学科间的交叉融合也为其他领域的发展提供了有力的驱动。因此，北京大学大气与海洋科学系的未来前景光明，期待在科学研究与人才培养上持续贡献力量。
北京大学物理学院大气与海洋科学系是中国最古老的大气科学系或气象系之一，也是中国最有影响力的大气科学与海洋科学人才培养基地。本系始于1946年清华大学成立的气象系，2010年，增加物理海洋学专业，扩充为大气与海洋科学系。目前，大气与海洋科学系已经形成了“本科-硕士-博士-博士后”一条龙的人才培养体系，正在朝建设国际知名的大学目标迈进。