Mô hình WRF được cấu tạo gồm ba phần: phần xử lý (tiền xử lý và hậu xử lý) và phần mô phỏng.
Phần tiền xử lý: gồm chương trình mô phỏng dữ liệu ban đầu và chương trình đồng hóa số liệu.
WPS: là chương trình dùng để mô phỏng các dữ liệu thực ban đầu như điều kiện địa hình, lớp phủ bề mặt, giới hạn vùng mô phỏng, lưới hóa và nội suy số liệu khí tượng từ mô hình khác trong vùng mô phỏng.
WRF-Var: là chương trình đồng hóa số liệu đầu vào của mô hình, kiểm tra các quá trình phân tích nội suy đã được tạo bởi chương trình WPS, có thể được sử dụng để cập nhật điều kiện ban đầu.
Phần mô phỏng: là chương trình chính của WRF, là bộ xử lý trung tâm của chương trình.
ARW solver: là chương trình chính của mô hình để khởi tạo mô phỏng dữ liệu thực và tích phân chương trình. Ngoài ra, chương trình thực hiện lưới lồng. Các đặc trưng chính của mô hình WRF bao gồm:
Các phương trình: thủy tĩnh và phi thủy tĩnh nén được;
Các biến dự báo: tốc độ ngang u,v, thẳng đứng w trong hệ tọa độ Đề các;
Hệ tọa độ thẳng đứng: sử dụng hệ tọa độ áp suất thủy tĩnh theo địa hình, với lưới không gian có thể biến đổi theo chiều cao và biến thời gian thay đổi theo các bước thời gian riêng biệt;
Lưới ngang: sử dụng lưới Arakawa C;
Các tùy chọn phép chiếu bản đồ: Polar, Lambert, Mecator;
Lưới lồng: 1 chiều, 2 chiều với nhiều nút và nhiều mực và lưới lồng di động; Tích phân thời gian: sử dụng sơ đồ Runge-Kutta bậc 2 và 3;
Các tùy chọn bình lưu từ bậc 2 đến bậc 6 (theo chiều ngang và thẳng đứng); Điều kiện biên: cho trường hợp lý tưởng và thực, biên trên và biên dưới; Các tùy chọn vật lý: địa hình, bức xạ, vi vật lí, tham số hóa đối lưu;
Phần hậu xử lý: Sử dụng các công cụ đồ họa xử lý sản phẩm đầu ra của mô hình như RIP4, NCL (NCAR), GrADS và Vis5D,… Ngoài ra có thể sử dụng các phần mềm phân tích khác để khai thác sản phẩm dự báo của mô hình.
Phần tiền xử lý Phần mô phỏng Phần hậu xử lý