中国科学院大气物理研究所(以下简称大气所)的前身是1928年成立的原国立中央研究院气象研究所。1950年1月，中国科学院将气象、地磁和地震等部分科研机构合并组建成立中国科学院地球物理研究所。1966年1月，根据我国气象事业发展的需要，中国科学院决定将气象研究室从地球物理研究所分出，正式成立中国科学院大气物理研究所。大气所是中国现代史上第一个研究气象科学的最高学术机构，目前已发展成为涵盖大气科学领域各分支学科的大气科学综合研究机构。
大气所致力于研究和探索地球大气中和大气与周边环境相互作用中的物理、化学、生物、人文过程的新规律;提供天气、气候和环境监测、预测和调控的先进理论、方法和技术;造就领域的一流人才;服务于经济和社会的可持续发展和国家安全。
大气所现设有2个国家重点实验室，3个中国科学院重点实验室，4个所级实验室和研究中心。国家重点实验室包括：大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室、大气边界层物理与大气化学国家重点实验室;院重点实验室包括：中国科学院东亚区域气候—环境重点实验室(全球变化东亚区域研究中心)、中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室、中国科学院云降水物理与强风暴重点实验室;所级实验室和研究中心包括：国际气候与环境科学中心、竺可桢—南森国际研究中心、季风系统研究中心、中国生态系统研究网络大气分中心。另外还设有所公共技术服务中心和低层大气探测部。在河北香河、兴隆、安徽淮南、吉林通榆设有野外综合观测站。中国科学院气候变化研究中心和中国科学院减灾中心挂靠在大气所。公共技术服务中心是面向全所进行仪器维护和技术服务的支撑部门。目前研究所形成了以地球气候系统数值模拟平台、野外台站综合观测平台、专业大气探测实验技术平台为主体的科技支撑体系。代表性的仪器设备包括：SGI F4200、曙光、惠普、浪潮等4套高性能计算集群、MST雷达、325米气象观测铁塔、风廓线雷达、高分辨飞行时间气溶胶质谱仪等。
