По состоянию на 2023 год в состав ВМО входят 193 Члена, в числе которых 187 государств-членов и 6 территорий-членов, имеющих собственные метеорологические службы. Главной целью Организации является содействие международному сотрудничеству в области развития метеорологии и обмена информацией и технологиями в сфере метеорологии, климатологии, гидрологии и смежных наук об окружающей среде.

Члены ВМО проводят совместную работу, направленную на повышение точности и надежности прогнозов погоды, предупреждений и обслуживания в целях защиты жизни и имущества. Они также сотрудничают в области исследований и разработки технологий, стандартов и методов измерения и контроля метеорологических и климатических параметров. Кроме того, Члены Организации работают над повышением эффективности глобальных наблюдений, обмена и управления метеорологическими и климатическими данными.