现代天气预报作为一门年轻的科学，在近百年来取得了长足的进步，获得了人们的广泛信赖。然而，作为预测科学，天气预报受制于科学认识和技术手段等因素，不可能做到100%准确，预报的准确率也与公众日益增长的需求存在一定距离。
虽然预报不可能完全准确，但天气预报员秉承“一年四季不放松，每个过程不放过”的理念，尽力做好每一次天气预报，不断努力触碰可预报性的“天花板”。
中国工程院院士李泽椿认为，探讨预报准确率可以围绕数值预报展开。因为天气预报的核心工具就是数值天气预报。如今的天气预报技术已由单一的天气图经验预报转变为以数值预报产品为基础、多种观测资料综合应用的现代技术。
数值天气预报是以气象观测资料为初值条件，通过巨型计算机进行数值计算，再用流体力学和热力学的方程组进行求解，进而预测未来一定时段的大气运动状态。然而，目前任何一套模型都不能真实地模拟大气演变，只是近似，必然存在误差。“我们对大气运动中的规律尚未全然知晓，设计的任何方程只能求近似值。初始的观测数据除了不完全准确外，还有不完整的问题，例如青藏高原的观测资料很少。”李泽椿打了这样的比方：将数值预报计算网格缩小一半，即对更小尺度进行运算，计算量将增加约16倍。但在运算中，一些信息依然难以充分表达。大气运动的物理过程细节不能很好表现，必须依靠预报员再次订正。所以说数值预报并不是万能的。
即便是经过预报员订正，天气预报仍然不够完美：首先，天气预报的“原材料”不完美，即观测系统的不完整；其次，制作预报结论的“加工厂”不完美，因为数值预报中对难以认知、无法描述的天气变化存在空白；至于预报员的人工分析，也是不完美的。这些“无数扇动的蝴蝶翅膀”，使得天气预报开始是失之毫厘，后面就是差之千里了。当内在和外在的随机性同时影响着预报的精度时，当然预报的难度就增大了很多。
至于天气预报的准确率，实在是个难以说清楚的概念。“我认为不能简单回答预报准确率是多少。譬如对台风的预报，目前我们对台风路径的预报准确率较高，但是对于台风的影响范围、风雨强度等，我们的预报并不清晰，这也是为什么讲预报准确率是很难判定的原因。”李泽椿提出自己的观点，“我们做预报追求的是三个方面，一是准确，二是及时，三是应用好预报。我国在提供专业气象服务、做好重大天气过程和重大活动气象保障服务等方面有着自己的特色，下了很多功夫，这是国外所不及的。我们所有预报都是着眼于满足群众的需要，满足经济发展的需要，这非常重要。”
准确和及时自然是对天气预报最直观的判定标准，而应用好预报则体现着“在充分了解预报存在局限性的前提下，科学看待预报结论，并做出最能够趋利避害的选择”。在这方面，世界各国都面临着同样的挑战。