Farklı meteorolog araçları, alt, orta ve üst atmosfer enstrümanlarıdır. Düşük atmosfer enstrümanları termometreler, barometreler, yağmur ölçerler, anemometreler ve higrometrelerdir. Roketler ve uydular orta atmosfer enstrümanlarını oluştururken, üst atmosfer enstrümanları radiosond ve ozonesondes'ten oluşur. Çeşitli meteorolog araçlarını kullanırken, hava tahmini için genel veriler, iklimsel verilerin ortalamaları ve sıcaklık, su buharı, rüzgar profilleri ve kirlilik hakkındaki veriler elde edilebilir.
İlk insanlar, sadece gökyüzüne bakarak çoğunlukla hava ve iklim hakkında gözlemler yaptılar. Hava kanatları gibi basit araçlar o zamanlar icat edildi, ancak hava tahminleri için verileri ölçmek için değil, sadece iklimsel verileri ölçmek için değerliydi; Bu basit araçlar, hava tahminlerinde önemli olan kesin ölçümler sağlamaz. Bununla birlikte, modern meteorolog araçlarının icadıyla, profesyonel meteorologlar tarafından nicel ölçümler yapılabilir. Bilim adamları, modern meteorolog araçlarının doğruluğunun, iklimsel, atmosferik ve hava tahmini verilerini ölçmek için üstün olduğuna katılıyorlar.
Termometre adı verilen sıcaklık ölçüm cihazı iki türdür: mekanik ve elektrik. Camdaki sıvı termometreler mekaniktir, oysa direnç termometreler elektrikseldir. Atmosfer basıncı olarak bilimsel olarak adlandırılan havanın ağırlığının ölçülmesinde kullanılan barometreler cıva veya araştırma laboratuvarlarında ve aneroid veya evlerde ve meteoroloji istasyonlarında kullanılanlar olarak sınıflandırılabilir. Kalibrasyon amaçları için bir aneroid barometrenin cıva barometresine karşı düzenli olarak kontrol edilmesi gerekir. Ek olarak, bir aneroid barometre, işaretçisine bir kalem koyarak barograf adı verilen bir kayıt cihazına yapılabilir.
Meteorolog araçlarının en erken olduğu düşünülen yağmur ölçer, yağış miktarını ölçen, yapımı kolay bir araçtır. M.Ö. dördüncü yüzyılda, en eski yağmur göstergesi verileri Hindistan'da kaydedildi; burada bir ağın varlığının birkaç bölgede ortalama yağış kayıtları nedeniyle mevcut olduğuna inanılıyordu. Bu arada, anemometre adı verilen rüzgar hızı ölçüm cihazı, rüzgar hareket ederken ortadaki bir şaft etrafında dönen “bardaklara” sahiptir. Havadaki nem veya nem içeriği, bir higrometre kullanılarak ölçülebilir. Meteoroloji uzmanları tarafından kullanılan iki tür higrometre psikrometre ve emme higrometresidir.
Bir roket kendi yakıtını ve oksitleyicisini taşıyan içten yanmalı bir motordur, bu yüzden içinde çalışabilir ve Dünya'nın atmosferini incelemek için kullanılabilir. Yüklerin veya roketlerin taşıdığı meteorolog araçlarının örnekleri arasında basınç ve yoğunluk sensörleri bulunur. Bu arada, hava uyduları meteorologlar tarafından bulutları ve hava sistemlerini yukarıdan gözlemlemek için kullanılır. Uydu verilerinin kullanılması, hava tahminlerinin doğruluğunun artmasına neden oldu.
Radyosonitler, atmosferik ölçümleri toplamak ve Dünya'daki hava istasyonlarına toplanan verileri iletmek için geliştirilmiş küçük radyo vericileridir. Önceki sürümlerde, verilerin anında kaydedilmesi için yararlı olan bir saat veya yel değirmeni vardı, oysa modern sürümlerde barometreler, termometreler ve higrometreler vardı. Ozon seviyesi adı verilen ozon seviyesi ölçüm cihazlarıyla birlikte radysonitler insansız bir balonla atmosfere taşınır.
