北京奧運會包括競賽在內的一切活動都離不開氣象，風、溫度、降水、能見度、日照、濕度、氣壓等因素，都會直接影響比賽的進程以及奧運會期間的各項活動。進一步提高氣象預測、預報水平，對2008年北京奧運會項目比賽的圓滿成功至關重要。
塵汙染和臭氧超標
在2002年6月7日世界環境日，全國人大環境資源委員會委員、北京市環保基金會會長江小珂在“建生態城市、辦綠色奧運”活動啟動儀式上指出，北京已經連續3年環境治理投資超過100億元，環境質量有所改善。但是，2008北京奧運麵臨的兩大難題仍然是塵汙染和臭氧超標。
據江小珂介紹，2001年的北京塵汙染超過國家標準65%之多。粒徑超過10微米的大顆粒（通常稱為“可吸入顆粒物”）通過咳嗽可以帶出人體，而細微粒則容易吸入肺泡、進入血液。
因此，在檢測出的110種有機汙染物質中，細微粒對人體的危害更大。由於塵汙染來源廣、城郊各種揚塵都可能造成塵汙染，再加上氣象條件複雜，塵汙染治理達標的難度更大。
綠色奧運麵臨的另一大難題是臭氧超標（指光化學煙霧汙染），汽車尾氣是其主要一次性汙染源。
最近兩三年北京的臭氧超標麵積、濃度在不斷增加，2001年夏秋季有77天、372小時出現了臭氧濃度超標，其形成的汙染物嚴重影響人體健康。遺憾的是，目前臭氧超標還沒有作為治理重點，沒有列入治理計劃。
天氣預報將精確到1公裏
由於“老天爺”的脾氣實在是壞、令人捉摸不透，所以要十分精確預報出城市的天氣變化，一直是世界難題。而要預報出小範圍內的瞬間風雲變幻，更是難上加難。但是在具備一定的科技人員和現代化技術設備以後，天氣預報的分辨率和精確程度將會大大提高。