Катедра за астрономију и метеорологију је основана на Филозофском факултету Велике школе у Београду, у јануару 1880. Оснивање Катедре и избор Милана Недељковића за професора метеорологије и астрономије представља један од пресудних момената у развоју метеорологије у Србији, а може се рећи и шире, у читавој бившој Југославији.
Након Недељковићевог пензионисања (1924), Савет Филозофског факултета је одлучио да од једне опсерваторије Универзитета оснује две посебне: метеоролошку и астрономску. За управника Метеоролошке опсерваторије Универзитета у Београду, како је гласио нов званични назив, постављен је професор Павле Вујевић у другој половини 1924. године. Метеорологија и климатологија фигурисале су као шеста наука која се предавала на Филозофском факултету. Након раздвајања Филозофског и Природно–математичког факултета 1947. године, једна од новоустановљених група, која није до тада постојала на Филозофском факултету, била је Mетеоролошко–климатолошка група наука, и припадала је Математичко–физичком одсеку.
Старешина Mетеоролошко–климатолошке групе био је др Павле Вујевић, а ту дужност је обављао до 1955. Главне карактеристике наставног плана биле су да студенти добију у прве две године студија заокружено знање из математике и физике, у истом обиму и са истим бројем часова као и студенти физике. У току треће и четврте године студија било је предвиђено да се студенти упознају са свим основним метеоролошким и климатолошким дисциплинама.
Први дипломирани метеоролог (1950) је био Боривоје Добриловић (1923-1973), који је затим био асистент и доцент на метеорологији. Од 1965. је радио као експерт Светске метеоролошке организације (WMO) у разним земљама Африке. Његова породица је при WMO основала фонд Боривоје Добриловић из ког се и данас додељује награда за најбољег студента метеорологије и најбољи научни рад.
Перманентни развој физике и метеорологије, као и других природно – математичких наука, био је праћен развојем научно-истраживачког рада, формирањем нових лабораторија и увећањем броја наставника и сарадника. То је омогућило да се остварује практично континуирано усавршавање наставних планова и програма. На одсеку за Физику и метеорологију Природно-математичког факултета, 1979. године формирају се две Катедре: Катедра за општу метеорологију и Катедра за динамичку метеорологију. Раздвајањем Природно–математичког факултета на 6 факултета, метеорологија као студијски програм припада Физичком факултету, тј. Институту за метеорологију као организационој јединици.
Према акредитацији наставних планова из 2015. и 2022. године, на Институту за метеорологију изводи се настава из 29 предмета на основним академским студијама, 10 предмета на мастер академским студијама и 16 предмета на докторским академским студијама.
Шефови Катедре за метеорологију:
- Проф. др Милан Недељковић (1880-1924)
- Проф. др Павле Вујевић (1924-1955)
- Проф. др Марко Милосављевић (1956)
- Проф. др Марјан Чадеж (1957-1979)
Шефови Катедре за општу метеорологију:
- Проф. др Ђуро Радиновић (1979-1981, 1993-1995)
- Проф. др Ненад Ђорђевић (1981-1992)
- Проф. др Мирослава Ункашевић (2006-2017)
- Проф. др Ивана Тошић (од 2017)