超級計算機是效能極其強大，公交車大小的計算機。它們的大尺寸來自於它們由數十萬(有時是數百萬)個處理器核心組成。由於這種集體計算能力，超級計算機非常強大，超級計算機可以達到每秒數萬億次運算！

世界各地的氣象衛星、氣象氣球、海洋浮標和地面氣象站每天每小時都會記錄數十億次天氣觀測。超級計算機為收集和儲存這一海量天氣資料提供了一個家。

超級計算機不僅儲存大量資料，還處理和分析這些資料來建立天氣預報模型。氣象模型是氣象學家最接近預報的東西 ，這是一個計算機程式，可以模擬未來某個時候大氣的狀況。這些模型透過求解一組控制現實生活中大氣行為的方程來實現這一點。透過這種方式，該模型能夠在大氣實際發生變化之前，估算出大氣可能發生的變化。

儘管氣象學家喜歡做高等數學，如微積分和微分方程，模型中使用的方程非常複雜，需要幾周或幾個月的時間來手工求解！另一方面，超級計算機可以在一小時內近似求解。使用模型方程數值逼近或預測未來天氣狀況的過程稱為數值天氣預報。

氣象學家在建立自己的預報時使用預報模型輸出作為指導。輸出資料讓他們瞭解了目前在大氣層各個層面發生的事情，以及未來幾天可能發生的事情。氣象預報員將這些資訊與他們對天氣過程的知識、個人經驗以及對區域天氣模式的熟悉程度結合起來釋出對未來數天甚至數週的天氣預報。