যেকোন জলবায়ু মডেল বিজ্ঞানের কয়েকটি অত্যন্ত প্রাথমিক সুত্রের সমষ্টি। এর মধ্যে তাপগতিবিদ্যা, শক্তির নিত্যতা সুত্র, নেভিয়ার স্ট্রোক সুত্র ইত্যাদির সাহায্যে বায়ুমণ্ডল, জলমণ্ডল, হিমমণ্ডল এবং স্থলমণ্ডলে অবিরত ঘটে চলা প্রক্রিয়াগুলিকে অঙ্কের সাহায্যে গণনা করা হয়।
জলবায়ু মডেলগুলি পৃথিবীকে হাজার হাজার সমান মাপের ঘনকে ভাগ করে। মানে সমুদ্রের তলদেশ থেকে আকাশে অনেকটা দূর অব্দি অঞ্চলে অনেক গুলো চৌকো চৌকো বাক্স রাখা হল আর এই ভাবে গোটা পৃথিবী জুড়ে ভর্তি করে দেওয়া হল। এবার প্রত্যেক বাক্সর জন্যে তাপমাত্রা, জলীয় বাষ্প, বাতাসের গতিবেগ ও দিক, মেঘ, চাপ, গ্রিনহাউস গ্যাসের পরিমান, ধূলিকণা, জলের পরিমান, মাটির উচ্চতা, গাছপালা ইত্যাদি নানান তথ্য বিভিন্ন জায়গা থেকে নেওয়া হয়। এর পর প্রত্যেকটি বাক্সতে ঘটে চলা বিভিন্ন প্রক্রিয়া যেমন সূর্যালোকের ফলে মাটি এবং জলের গরম হওয়া, সেখান থেকে জলীয়বাস্প হওয়া, মেঘের দ্বারা সূর্যরশ্মির প্রতিফলন, উচ্চ-নিম্ন চাপের ফলে বায়ুপ্রবাহ, কার্বন ডাই অক্সাইডের দ্বারা সূর্যালোকের শোষণ এই রকম শয়েশয়ে হয়ে যাওয়া প্রক্রিয়াকে অঙ্কের মাধ্যমে বিভিন্ন সুত্রে ফেলা হয়। যেহেতু বাক্সগুলি একেওপরের পাশে আছে, একটি বাক্সে কোন এক প্রক্রিয়া কিছুক্ষণের মধেই তার আসেপাসের বাক্সে প্রভাব ফেলবে। যেমন, এক বাক্সে বায়ুপ্রবাহ দক্ষিন থেকে উত্তরের দিকে, কিছুক্ষণ পরেই প্রথম বাক্সের বাতাস তার উত্তরের বাক্সগুলিতে চলে যাবে এবং তারসাথে যাবে মেঘ,ধূলিকণা, জলীয়বাষ্প ইত্যাদি। এরফলে উত্তরের বাক্সগুলিতে ঘটে চলা বিভিন্ন প্রক্রিয়ার পরিবর্তন হবে। এই ভাবে, সময়ের সাথে সাথে বাক্সগুলি একে ওপরের প্রক্রিয়াকে নানাভাবে নিয়ন্ত্রন করে যাবে। এই সমস্ত বাক্সের হিসেব নিকেশ করা হয় ১৮৫০ থেকে ২১০০ সাল অব্দি (বেশিরভাগ ক্ষেত্রে)। সারা পৃথিবীর বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয় এবং রিসার্চ ইন্সটিটিউটে থাকা ৩৪ টি মডেল এই হিসেবগুলি করে চলে। এই মডেলগুলি ২১০০ সাল অব্দি পৃথিবীর বিভিন্ন বাক্সতে হওয়া তাপমাত্রা, বৃষ্টিপাত, বন্যা, খরা ইতাদি নানান জলবায়ু সম্পর্কে আমাদের খবর দিয়ে থাকে।
