Ústav fyziky atmosféry vznikl 1. 1. 1964 jako pokračovatel předchozí Laboratoře meteorologie ČSAV. Výzkum byl soustředěn hlavně na procesy probíhající v troposféře. V roce 1994 se k ÚFA připojilo bývalé Ionosférické oddělení Geofyzikálního ústavu AV ČR, čímž se oblast výzkumu rozšířila a nyní zahrnuje celou atmosféru od mezní vrstvy po meziplanetární prostor. Od 1. ledna 2007 se ústav stal veřejnou výzkumnou institucí ve smyslu zákona č. 341/2005 Sb.
Historie observatoře Milešovka