El alumnado estudia la variación de las características físicas y químicas de los cinco componentes del clima: la atmósfera, la hidrósfera, la criósfera, la biósfera y la litósfera. Estos componentes suelen intercambiar flujos de masa y energía por sus interfaces de manera inestable y no lineal. De hecho, algunos cambios son tan bruscos y persistentes que alteran procesos en el sistema climático y afectan las características del clima y el desarrollo económico, social o la sustentabilidad ambiental de las poblaciones que se vinculan con éste. A través de ambas disciplinas el alumnado aprende a medir de manera objetiva los impactos en el clima; utiliza la climatología para entender aspectos físicos y químicos del ambiente, y conoce cómo el cambio climático reciente influye en procesos de mitigación, vulnerabilidad y adaptación de las poblaciones vinculadas y sobre eventos climatológicos extremos, como sequías e inundaciones. Usa modelos integrados a la física del clima, modelos económicos, procesos estadísticos y análisis de escenarios hipotéticos.
El alumnado investiga el sistema climático para determinar la vulnerabilidad y sustentabilidad de las sociedades del futuro y, en última instancia, la habitabilidad del planeta de adaptarse y enfrentar con resiliencia a los cambios.