過去に経験した気象現象から大きく外れた現象のことをいいます。激しい数時間の気象（大雨や暴風等）から、数か月も続く気象（干ばつなど）、極端な気象（冷夏・暖冬など）まで含みます。その他、熱波、寒波、洪水、台風、長雨等も異常気象として扱われることが多いです。気象庁では、気温や降水量などがある場所（地域）・ある時期（週、月、季節）において30年に1回以下で発生する現象を異常気象と定義しています。IPCCでは、特定地域における気象現象の確率分布からみて、10%以下あるいは90%以上の稀な現象を異常気象と定義しています。