فيزياء الغلاف الجوي Atmospheric physics هي تطبيق الفيزياء على دراسة الغلاف الجوي. فيزيائيو الغلاف الجوي يحاولون نمذجة غلاف الأرض الجوي والأغلفة الجوية لباقي الكواكب باستخدام معادلات جريان الموائع، نماذج كيميائية، توازنات الإشعاع، عمليات انتقال الطاقة في الغلاف الجوي. لكي تتم نمذجة أنظمة الطقس، يستخدم الفيزيائيون عناصر من نظرية التبعثر scattering theory، نماذج تقدم الموجة، فيزياء الغيوم، ميكانيكا إحصائية وإحصاء حيزي spatial statistics وهي مواضيع رياضية متقدمة ومرتبطة بالفيزياء. ترتبط فيزياء الغلاف الجوي بشكل كبير بعلم المناخ و meteorology ويغطي أيضا تصميم وتركيب الآلات لدراسة الغلاف الجوي وتفسيرات البيانات، بما فيها أدوات الاستشعار البعادي (الاستشعار عن بعد)