Temeljni program WMO-a je služba Svjetskoga meteorološkog bdjenja (World Weather Watch, kratica WWW). Jedinstvena mreža, koju čine tri svjetska meteorološka centra, 34 regionalna specijalizirana meterološka centra i 185 zemaljskih ili nacionalnih meteoroloških centara, skuplja, obrađuje i razmjenjuje oko 15 milijuna znakovnih informacija na dan i izrađuje 2000 vremenskih karata. WMO je već 1975. izdao prvu znanstvenu objavu o promjenama ozonske ovojnice koja je bila preteča Bečkoj konvenciji, Montrealskom protokolu i njegovim naknadnim dopunama.
Upravo su podaci iz mreža posebnih meteorološko-ekologijskih postaja za mjerenje ozona, stakleničkih plinova i aerosola omogućili WMO-u, u posljednjoj četvrtini 19. stoljeća, uzbunjivanje svjetske javnosti o mogućim, umjetno izazvanim globalnim promjenama klime. Na poticaj Prve svjetske konferencije o klimi, održane 1976., tri godine kasnije ustanovljen je izvanredno važan Svjetski klimatski program.
Svjetska meteorološka organizacija, u suradnji s nacionalnim meteorološkim i hidrološkim službama, ima veliki udio u osiguranju hrane za svjetsko pučanstvo, kao i za zadovoljavanje zahtjeva za slatkom vodom kućanstava, poljodjelstva, industrije i drugog.
Hrvatska je od osnutka WMO-a surađivala s tom organizacijom, a nakon stjecanja samostalnosti i sama se učlanila u WMO u studenome 1992.