大气边界层是地球大气最靠近地表、直接受下垫面动力和热力作用、充满了湍流运动的气层。地球大气系统与地球表面之间的能量和物质交换是发生在大气边界层中的重要过程；大气边界层与自由大气的相互作用过程是影响天气气候的重要环节；这些过程都与大气边界层中湍流运动密切相关。由于大气边界层在地球大气系统中的重要作用，以及下垫面的复杂性和湍流运动的独特性，边界层气象学已经成为大气科学的重要分支，并形成了自己的理论体系。边界层气象学在本学科的本科生课程体系中是不可或缺的组成部分，是具有基础性的专业课程。
