Een weersvoorspelling is een voorspelling over het weer van de komende dag of dagen. Het (professioneel) doen van weersvoorspellingen is de meest bekende tak van de meteorologie en wordt beoefend door een meteoroloog.

Doel van weersvoorspellingen
Voor een aantal beroepen is het weer van grote invloed op de uitoefening van hun beroep en is het belangrijk om van tevoren te weten wat het weer wordt:

- Voor agrariërs kan in een natte periode de oogst gaan rotten. Bij droogte kan de oogst juist verdrogen, hoewel andere gewassen juist bij een hete zomer gebaat zijn - maar moet er geoogst worden voordat het gaat regenen (graan, hooi).
- Voor de scheepvaart kan een teveel aan wind het onmogelijk maken om te varen.
- Veel openluchtrecreatie gaat niet door bij regen: uitbaters moeten weten of ze veel of weinig mensen kunnen verwachten en eventueel extra personeel inhuren of alternatieve locaties zoeken.
- De geallieerden waren op D-Day gebaat bij zo slecht mogelijk weer, juist omdat de nazi's een inval dan niet zouden verwachten.
- Bij verwachte langdurige droogte en hitte moet het waterpeil in het IJsselmeer opgehoogd worden om de drinkwatervoorziening niet in gevaar te brengen. Ook kan de elektriciteitsproductie problemen ondervinden.

Tegenwoordig heeft voor veel mensen een weersvoorspelling weinig waarde, gezien zij zich toch in hun dagelijkse bezigheden moeten voegen ongeacht het weer.

Geschiedenis van de weersvoorspelling
Vanaf de oudheid waren onder de meeste mensen volkswijsheden over het weer bekend, vaak overgeleverd in de vorm van wijsjes of weerspreuken:

- Ochtendrood geeft water in de sloot
"ochtendrood" (een rode lucht bij het opgaan van de zon) wordt vaak veroorzaakt door stof- en dampdeeltjes in de lucht, waardoor zich makkelijk wolken vormen die vervolgens uitregenen.
- Een kring om de zon, daar huilen vrouwen en kinderen om
Bij een kring om de zon bevinden zich ijskristallen in de lucht, die tot wolken en regen leiden en op zee tot slecht weer, wat gevaar opleverde voor de vissers.

Later ging de mens ook gebruikmaken van weerinstrumenten; eerst de thermometer, maar later ook wind-, zon- en regenmeters. In de tegenwoordige tijd worden weerballonnen opgelaten om de atmosferische omstandigheden in hogere luchtlagen te meten, en zijn met satellieten grote delen van de aarde (en dan voornamelijk de zeetemperatuur en de wolkvorming) te meten. Sommige weerstations werken automatisch en sturen in een vast tijdspatroon hun gegevens naar de weerdiensten. Andere weerstations zijn groter van opzet en worden bemand voor extra waarnemingen, zoals de mate van bedekking van de hemel door bewolking en het type bewolking. Weerradars worden ingezet om een beter beeld te krijgen van een regengebied, omdat de hoeveelheid neerslag meer fluctueert per plaats dan andere weersvormen, en op bepaalde plaatsen geen weerstations zijn.

Al deze metingen worden samengevoegd waarna er een compleet beeld ontstaat van het actuele weer. Een computermodel gaat aan het rekenen met die gegevens en maakt er weerkaarten van. Weerdiensten uit verschillende Europese landen maken gebruik van de weercomputer in de Britse plaats Reading. Die extreem krachtige computer maakt weerkaarten tot meerdere dagen vooruit, waarvan lokale weerdiensten met hun meteorologen weer een voorspelling kunnen maken voor een specifieker gebied. Om te voorkomen dat door kleine foutjes en onvolledigheden in metingen een grote invloed hebben op de uiteindelijke weersvoorspelling (het vlindereffect) worden er in Reading tientallen berekeningen per dag uitgevoerd, met op bepaalde plaatsen telkens een net iets andere meting als beginpunt. De weerkaarten die na die berekeningen worden gegenereerd op elkaar lijken worden bestudeerd, en aan de hand daarvan wordt een weerkaart samengesteld.

Omdat de atmosfeer een zeer complex systeem is is het niet mogelijk om zeker te zijn van de voorspelling, daarom wordt vaak met kansen gewerkt. In Nederland is deze kans een voorspelling dat een bepaald verschijnsel zich ergens in Nederland voordoet. Bij een kans van 100% op zonneschijn is het dus best mogelijk dat er op bepaalde plaatsen een hele dag geen zon te zien is, zolang er ergens maar ergens de zon schijnt