Das Arbeitsgebiet Stadtklimatologie ist in Stuttgart ein traditionsreiches Tätigkeitsfeld. Bereits 1938 beschloss der Gemeinderat die Anstellung eines Meteorologen, um Untersuchungen über die klimatischen Verhältnisse Stuttgarts vornehmen zu lassen und ihre Beziehungen zum Städtebau aufzuzeigen. Dies muss insbesondere vor dem Hintergrund der komplexen topographischen Situation der Stadt Stuttgart sowie der hier vorherrschenden Austauscharmut gesehen werden. In Verbindung mit dem milden Klima einer Weinbauregion resultiert das häufige Auftreten von thermischer Belastung.

Die Stuttgarter Stadtklimatologen versuchen, die bestehende Aufenthaltsqualität in der Stadt mit Hilfe der örtlichen Klimamerkmale zu sichern und zu verbessern. Zentrale Anliegen sind es daher, für einen besseren Luftaustausch und mehr Grün in der Stadt zu sorgen. Die Aufgaben umfassen vorwiegend die Behandlung der Umweltbelange Klima und Lufthygiene in raumwirksamen Planungsverfahren, die Erarbeitung von fachlichen Beiträgen zur Umweltprüfung und zu städtebaulichen Verträgen sowie die Prüfung von Bauvorhaben. Daneben gilt es, die stadtklimatischen Belange im planungsrechtlichen Abwägungsprozess gegenüber anderen Interessen möglichst erfolgreich zu vertreten. Zunehmend geraten der Umgang mit und die Bewältigung der unvermeidbaren Folgen des Klimawandels in den Blickpunkt. Die bisherigen Aktivitäten der Stadt und notwendige weitere Maßnahmen wurden daher im Jahr 2012 in einem Klimawandel – Anpassungskonzept Stuttgart (KLIMAKS) gebündelt.