يتم قياس كميات هطول الأمطار بشكل أساسي باستخدام مقاييس المطر التي تعمل بثلاث طرق مختلفة. الأنواع الثلاثة الرئيسية لمقاييس المطر هي المقياس القياسي ومقياس الجرافة وقياس الوزن. يمكن إجراء مزيد من التمييز بين الجوانب مثل كيفية إعدادها وكيفية توصيل البيانات ، على الرغم من أن التشغيل الأساسي لمقاييس المطر لا يختلف عادةً عن أنواع مقاييس المطر الأولية هذه.
يتم تسجيل هطول الأمطار باستخدام مقياس المطر القياسي أو مقياس المطر القمعي يدويًا بشكل عام. تعمل هذه المقاييس عن طريق التقاط المطر المتساقط في مجمّع على شكل قمع متصل بأنبوب قياس. وفقًا لمكتب Spokane National Weather Service ، فإن هذه الأنابيب عادة ما تكون 8 بوصات وتستخدم منذ أكثر من قرن. قطر المجمع هو 10 أضعاف قطر الأنبوب ؛ وبالتالي ، يعمل مقياس المطر عن طريق تكبير السائل بمعامل 10. يسمح تكبير المطر بهذه الطريقة بقياسات دقيقة تصل إلى جزء من مائة من البوصة. يتم التقاط الكميات التي تتجاوز سعة الأنبوب في الغلاف الخارجي للمقياس ، مما يسمح للمسجل بسكب السائل في الأنبوب وتعبئته احتياطيًا إذا لزم الأمر.
يختلف تشغيل مقياس المطر ذي الجرافة المائلة تمامًا عن المقياس القياسي. يؤدي قمع الاستقبال إلى واحد من دلاء صغيرين. يحدث ملء دلو واحد على جزء من مائة من البوصة. والنتيجة هي "انقلاب" السائل في الغلاف الخارجي للمقياس ، مما يؤدي إلى تشغيل الدلو الثاني. ثم تكرر العملية نفسها. من خلال السماح بالقياس الدقيق لكثافة وكمية هطول الأمطار ، أصبح هذا المقياس معيارًا لمحطات الطقس اللاسلكية. وفقًا لـ "أساسيات الأرصاد الجوية" بقلم س. دونالد آرينز ، "في كل مرة ينقلب فيها دلو ، يتم إجراء اتصال كهربائي ، مما يتسبب في تسجيل القلم لعلامة.... "اليوم ، تعد مقاييس الجرافة الرقمية اللاسلكية شائعة جدًا ، لكنها لا تزال تستخدم نفس التقنية الأساسية.
وفقًا لمكتب خدمة الطقس الوطني في نيويورك ، ألباني ، فإن مقياس وزن المطر العالمي هو الأمثل لاستخدام علم المناخ. هذا بسبب الفراغ الذي يفسر تأثيرات الرياح ، مما يسمح بدخول المزيد من الأمطار إلى المقياس. هذه المقاييس دقيقة للغاية في قياس شدة هطول الأمطار حيث يمكن استخدام آلية الوزن في الجزء السفلي من المجمع لقياس العمق والوقت في وقت واحد. يتم إجراء التسجيل إلى حد كبير بنفس طريقة الإصدارات القديمة من مقاييس دلو القلب.