该组织的宗旨是促进设置网方面的国际合作以进行气象、水文以及与气象有关的地球物理观测；促进设置和维持各中心以提供气象和与气象有关的服务；促进建立和维持气象及有关情报快速交换系统；促进气象和有关规则的标准化，确保以统一的规格出版观测和统计资料；推进气象学应用于航空、航海、水利、农业和人类其他活动；促进业务水文活动，增进气象和水文部门间的密切合作；鼓励气象及有关领域内的研究和培训，帮助协调研和培训中的国际性问题。

    世界气象大会为最高权力机构，由全部成员国代表组成，每四年开会一次，研究贯彻大会、执行理事会决议，协调本区域气象业务和科研等各项计划的实施；执行委员会由３６名成员组成，每年开会一次；秘书处设秘书长一人。根据专业性质设有８个技术委员会，即基本系统委员会、大气科学委员会、仪器和观测方法委员会、气象学委员会、农业气象学委员会、海洋气象学委员会、航空气象学委员会、水文学委员会。技术委员会一般四年开一次届会，任务是根据大会、执行理事会和区域协会的决定，组织和协调本专业领域内的多项活动。

    该组织有会员１８５个（１９９９年５月）。此外，还有６个区域协会，即非洲、亚洲、南美洲、北美和中美洲、西南太平洋和欧洲。

    该组织于１９７２年２月恢复了中国的合法权利。１９７３年以来中国一直为执行理事会成员。１９８７年，时任中国气象局局长的邹竞蒙在第１０次大会上当选为该组织主席。２００４年２月，中国大气物理学家叶笃正获第４８届世界气象组织奖。