从专业联系到政府间公约
世界气象组织（WMO）承接了国际气象组织（IMO）的跨国合作。天气系统跨越国界，航空、航海和农业需要各地观测资料相互衔接；各国气象部门既要交换信息，也必须商定怎样观测、编码和发表结果。战后改组把长期的专业联系置于政府间公约之下。
1947年10月11日，《世界气象组织公约》在华盛顿签订。美国、英国、法国、澳大利亚、印度等国随后完成批准或加入程序。依公约第35条，第30份相关文书交存后第30天，即1950年3月23日，公约生效。这是组织成立的法律日期，与次年召开首届大会、正式安排工作机构并不相同。
巴黎大会建立工作机构
1951年3月19日至4月28日，第一届世界气象大会在巴黎举行。大会处理旧组织工作机构的解散与承接，制定一般、财务和职员规则，确立执行委员会、六个区域协会及八个技术委员会，并选定日内瓦为总部所在地。区域协会处理各地区的共同问题，技术委员会集中研究专业标准，大会则决定总体政策。
美国气象局负责人弗朗西斯·赖歇尔德弗当选主席，原IMO秘书处负责人古斯塔夫·斯沃博达成为秘书长。大会于4月批准同联合国的关系协定，联合国大会于12月20日批准后生效，WMO由此进入专门机构体系。协定涉及相互派代表、交换信息和协调工作等安排，而不是取消各国气象部门。
成员摊款怎样支撑秘书处
新组织的运转有明确预算，并非只靠会议倡议。执行委员会为1951年4月4日至12月31日安排十九万美元支出，另决定在成员缴款到位前向联合国请求两万美元贷款。新增成员使该年度核定摊款总额增至十九万五千二百四十九美元，但截至年底仅收到接近一半，显示纸面预算和实际现金收入仍有差距。
1952年预算为二十七万二千三百七十九美元，收入主要来自成员摊款，另有出版物销售等。秘书处在1951年12月10日由洛桑移到日内瓦的临时办公地点；到1952年底，已填补的编制职位有三十一个，并设立技术、技术援助和对外关系单位。财务与人员安排使跨国协调可以持续进行，而不必每次临时重组。
共同观测必须逐项谈妥
公约第二条把建立观测站网、快速交换天气信息、统一观测及统计发表方式列为任务，同时联系航空、航运、农业、研究和培训。总部本身并不因此接管全球观测台站：早期资料网络和科研仍主要由各国气象机构经营，秘书处则组织会议、编印文件并推动共同规则。
统一规则也需要妥协。保罗·爱德华兹研究指出，一些国家惯用两小时一次的观测时间，另一些支持三小时制；1953年天气学技术委员会又讨论，规范中的措辞究竟应是强制性的“须”，还是建议性的“应”。1955年大会区分标准性与建议性规则。由此可见，协作不是签署公约便自动完成，而要把仪器、时间和行政惯例逐项接合。
使新的气象机构接入网络
技术援助是另一项早期实际工作。1951年首届大会关注即将独立的利比亚：当地气象业务依赖外籍人员，政治转变可能造成服务中断，因此要求执行委员会研究延续业务的方案，并在资源允许范围内提供帮助。这把组织合作从交换已有数据推进到维持产生数据的机构与人才。
1952年创刊的《WMO公报》介绍技术委员会、区域协会及援助计划，提供会员了解共同工作的渠道。世界气象组织的形成意义，在于把政府承诺、成员经费、技术标准和人员训练连接起来。后来全球观测协作的扩展，建立在这批制度与日常工作之上，不能倒推为1950年已经存在完整的全球自动化网络。