Der Master-Studiengang führt die Studierenden an moderne Methoden der Forschung heran. Zentrales Ziel ist neben der Vertiefung des meteorologischen Fachwissens die Befähigung zur wissenschaftlichen Tätigkeit. Diese Qualifikation wird formal durch das erfolgreiche Absolvieren des MSc-Abschluss, inhaltlich durch die MSc-Arbeit, nachgewiesen.

Der MSc-Studiengang gliedert sich in zwei jeweils etwa einjährige Abschnitte, die fachliche Vertiefungsphase und die Forschungsphase. In der fachlichen Vertiefungsphase wird meteorologisches Spezialwissen vermittelt, das auf den in der BSc-Phase gelegten Grundlagen aufbaut. Die Forschungsphase dient dem Erlernen selbständigen wissenschaftlichen Arbeitens. Neben der Bearbeitung eines Projektes im Rahmen eines Forschungsproktikums ist ihr zentrales Element die MSc-Arbeit im Umfang von 6 Monaten. In der MSc-Arbeit ist der Nachweis zur Befähigung zu wissenschaftlicher Forschung untrennbar verbunden mit dem Erwerb von Schlüsselqualifikationen wie zum Beispiel Projektmanagement, Teamarbeit sowie Darstellung und Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse.