Le ciel et la terre sont observés depuis la plus haute antiquité. Ne disposant pas d'instruments de mesure appropriés, les hommes proposent des explications incluant l'action divine ou s'en affranchissant. D'Aristote (IVe siècle avant J.-C.) jusqu'à Isidore de Séville (VIe-VIIe siècles après J.-C.), les auteurs grec, latin, médiéval ont compilé et décrit les connaissances de leur temps sur les astres, les phénomènes atmosphériques et géophysiques en tentant de démythifier le monde qui les entoure. Ce livre illustre aussi le difficile processus de naissance de la connaissance.

Après une description des découvertes des principaux phénomènes climatiques du début de l'histoire jusqu'au 18e siècle, les méthodes d'études du climat et la variabilité des climats sont étudiées. Un chapitre est consacré également à l'influence du climat sur les hommes et à la prévision du climat.