ลมฟ้าอากาศ (อังกฤษ: weather) เป็นสถานะของบรรยากาศ ถึงระดับที่ว่าบรรยากาศร้อนหรือเย็น เปียกหรือแห้ง สงบหรือมีพายุ เปิดหรือมีเมฆ ปรากฏการณ์ลมฟ้าอากาศส่วนมากเกิดขึ้นในชั้นโทรโพสเฟียร์ ใต้ชั้นสตราโทสเฟียร์ ลมฟ้าอากาศโดยทั่วไปหมายถึงอุณหภูมิวันต่อวันและกิจกรรมหยาดน้ำฟ้า ขณะที่ภูมิอากาศ (climate) เป็นคำใช้กับสภาพบรรยากาศโดยเฉลี่ยเป็นระยะเวลานาน
ลมฟ้าอากาศเกิดจากความแตกต่างของแรงดันอากาศ (อุณหภูมิและความชื้น) ระหว่างที่หนึ่งกับอีกที่หนึ่ง ความแตกต่างของความดันและอุณหภูมิเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นเนื่องจากมุมของดวงอาทิตย์ที่จุดหนึ่ง ๆ ซึ่งแตกต่างกันโดยละติจูดจากเขตร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากระหว่างอากาศบริเวณขั้วโลกและเขตร้อนทำให้เกิดเจ็ตสตรีม ระบบลมฟ้าอากาศในละติจูดกลาง เช่น พายุหมุนนอกเขตร้อน เกิดขึ้นจากความไร้เสถียรภาพของการไหลของเจ็ตสตรีม เพราะแกนของโลกเอียงเมื่อเทียบกับระนาบวงโคจร แสงอาทิตย์จึงตกกระทบที่มุมต่างกันในแต่ละช่วงเวลาของปี บนพื้นผิวโลก ตามปกติอุณหภูมิมีพิสัย ?40 ?C ต่อปี ในช่วงหลายพันปีที่ผ่านมา การเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลกกระทบต่อปริมาณและการกระจายพลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกได้รับและส่งอิทธิพลต่อภูมิอากาศระยะยาวและการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของโลก
จากนั้น ความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นผิวทำให้เกิดความแตกต่างของความดัน ที่ระดับความสูงสูงกว่าจะเย็นกว่าที่ระดับความสูงต่ำกว่าเนื่องจากความแตกต่างของความร้อนจากการบีบอัด การพยากรณ์อากาศเป็นการประยุกต์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อพยากรณ์สภาพของบรรยากาศในเวลาอนาคตและในที่ตั้งหนึ่ง ๆ บรรยากาศเป็นระบบอลวน ฉะนั้นการเปลี่ยยแปลงเล็กน้อยต่อส่วนหนึ่งของระบบสามารถพัฒนาไปมีผลกระทบใหญ่หลวงต่อระบบโดยรวมได้ ความพยายามของมนุษย์ในการควบคุมลมฟ้าอากาศมีตลอดประวัติศาสตร์มนุษย์ และมีหลักฐานว่ากิจกรรมของมนุษย์อย่าง เกษตรกรรมและอุตสาหกรรมได้เปลี่ยนแปลงรูปแบบลมฟ้าอากาศโดยมิได้ตั้งใจ
การศึกษาว่าลมฟ้าอากาศทำงานอย่างไรบนดาวเคราะห์ดวงอื่นนั้นมีประโยชน์ทำความเข้าใจว่าลมฟ้าอากาศบนโลกทำงานอย่างไร จุดสังเกตที่มีชื่อเสียงในระบบสุริยะ จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดี เป็นพายุแอนติไซโคลนซึ่งรู้จักกันว่ามีมาแล้วอย่างน้อย 300 ปี อย่างไรก็ดี ลมฟ้าอากาศมิได้จำกัดอยู่เฉพาะบนดาวเคราะห์เท่านั้น ชั้นโคโรนาของดาวฤกษ์สูญหายไปในอวกาศอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดเป็นสิ่งที่เป็นบรรยากาศบาง ๆ ทั่วระบบสุริยะ การเคลื่อนที่ของแก๊สที่พุ่งออกจากดวงอาทิตย์เรียกว่า ลมสุริยะ
