기상연구원은 새로운 것에 대한 탐구 정신과 관찰력이 있어야 하며, 천문학, 지구대기학, 기상학에 대한 지식은 물론, 수학과 물리학 지식이 요구됩니다. 정확한 기상 관측 및 예측을 위한 정확한 판단력과 작은 변화까지도 파악할 수 있는 섬세함도 필요합니다. 새로운 방법을 찾아내기 위해 사용하는 기술 및 도구를 분석할 수 있는 분석적 사고력을 지니고 있으면 좋습니다. 기상 관측과 예측 과정에서 많은 사람들과 협업이 이루어지는 경우가 많기 때문에 대인 관계 능력과 의사소통 능력도 갖추어야 합니다. 최근에는 기상 분야가 기상 예보와 같은 전통적 영역에서 생태계 전반을 배경으로 하는 전체 지구 시스템적 영역으로 확대되었기 때문에 지구 환경과 생태계 문제에 관심이 있고, 환경 문제 해결에 의지가 있는 사람에게 유리합니다. 
기상연구원은 끊임없이 자료 분석과 연구를 해야 합니다. 늘 새로운 기상을 관찰하고 분석하여, 이를 통해 정확한 일기 예보를 할 수 있는 첨단 장비를 개발하거나 운용할 수 있는 능력과 호기심, 창의성이 있는 사람에게 적합합니다. 언어 능력, 수리 능력 및 공간 판단력, 형태 지각력, 색 판별력 등이 필요합니다. 기상학 분야에 대한 전문적인 지식과 함께 컴퓨터, 통신, 비주얼 등 기술적인 능력이 요구되며, 무엇보다도 관찰·분석·종합하는 과학 탐구 능력과 사회와 자연에 대한 애정, 도전 정신도 필수적입니다. 
기상연구원에 관심이 많다면 물리학, 화학, 수학 등 자연 과학 교과에 대한 흥미가 있어야 합니다. 자연 과학 분야에 대한 다양한 독서와 기상 관련 기관에서 주관하는 프로그램에 참가하는 것도 기상연구원에 대한 관심을 높일 수 있는 활동입니다.

기상연구원이 되기 위해서는 대학교와 대학원에서 지구과학, 대기과학, 천문학 등을 전공하는 것이 일반적이며, 대기학 관련 분야의 석사 이상의 학위를 취득하는 것이 좋습니다. 기상연구원이 되기 위해 전공이 필수 요건은 아니지만 기상학 관련 분야를 전문적으로 배울 수 있기 때문에 취업 시 유리합니다. 기상기사, 기상예보기술사와 같은 자격증을 반드시 취득해야 하는 것은 아니지만, 기상연구원이 되는 데 도움이 되기 때문에 취득하는 것이 좋습니다.
기상연구원은 별도의 자격시험을 통해 선발되는 직업이 아닙니다. 기상연구원을 포함해 과학 기술 분야의 일자리가 대부분 고학력화되면서 박사 이상의 학위와 전문 지식을 보유한 이들을 중심으로 채용되고 있습니다. 기상학 관련 학과를 졸업한 후에는 공개 채용이나 특별 채용을 통해 기상청, 국립천문대, 기상연구소 등의 정부 기관이나 방송국, 민간 기상 예보 업체, 공군 기상 부대, 항공사 등으로 진출할 수 있습니다.

최근 날씨의 변화 및 상태가 경제생활에 큰 영향을 미친다는 연구 결과가 발표되었고, 날씨 마케팅이 기업 경영에까지 영향을 미치면서 많은 주목을 받고 있습니다. 기상에 대한 연구뿐만 아니라 정확한 일기 예보를 통해 자연재해를 줄이는 것에도 관심이 높아지고 있고, 날씨 마케팅과 같은 새로운 경영 기법이 등장하면서 인간의 경제·사회 활동에서 기상의 중요성이 매우 커지고 있어, 이에 따른 기상연구원의 수요가 계속 증가할 것으로 전망됩니다. 
기상연구원은 지속적인 자기 계발이 필요한 분야이기 때문에 자신의 노력에 따라 발전 가능성이 높은 직업입니다. 또한 직업적 전문성을 갖춘 고학력자 중심으로 채용이 이루어지므로 고용 안정과 임금, 복지 수준도 우수한 편입니다. 그로 인해 취업 경쟁률 또한 증가할 것으로 예상됩니다.