Гръцките философи Аристотел и неговият ученик Теофраст проявяват интерес към метеорологичните явления повече от три века преди началото на Общата ера (CE). Въпреки това са необходими измервателни инструменти и инструменти за изучаване на времето като наука, метеорология, за да процъфти. Функционалните метеорологични инструменти започват с изобретяването на Галилей на елементарен термометър в края на 1500-те години. Много старомодни инструменти продължават да се използват в частни условия и малки метеорологични станции.
Анемометри
На италианския архитект Леоне Батиста Алберти (1404-1472) се приписва изобретяването на първия полезен анемометър, инструмент за измерване на скоростта на вятъра. Анемометърът на Алберти използва люлееща се плоча; ъгълът, под който плочата е изместена от силата на вятъра, определя скоростта на вятъра. През 1846 г. ирландският астроном Томас Ромни Робинсън разработва анемометър с въртяща се чаша, който все още се използва в малки метеорологични станции. Старомодният анемометър на Робинсън използва четири чаши, прикрепени към вертикален прът под прав ъгъл. Докато вятърът върти чашките, скоростта на завоите се преобразува в скорост на вятъра.
Барометри
Барометърът, инструмент за измерване на въздушното налягане, е изобретен от италианския математик и физик Евангелиста Торичели през 1643 г. Използвайки наблюдение как работи сифон, Торичели използва тръба, пълна с живак, за да определи атмосферното налягане на морското равнище. В старомодния живачен барометър теглото на атмосферата принуждава живака да калибрира тръба. Колкото по-тежък е въздухът, толкова по-голям натиск се оказва върху живака.
Хигрометър за коса
Водопоглъщащите свойства на косата са използвани през 1783 г. за разработване на първия хигрометър, инструмент за измерване на влажността. Този старомоден хигрометър е калибриран, като първо се определя дължината на косъма при пълно обезводняване и при пълно насищане, или съответно 0% влажност и 100% влажност. Тогава относителната влажност може да се изчисли, като се използват тези две зададени точки.
Слинг Психрометър
Като инструмент за измерване на влажността, праховият психрометър се използва през 19 век. Този старомоден инструмент за времето използва два идентични живачни термометра, монтирани на дървена гребло. Крушката на един от термометрите е увита в мокри абсорбиращи материали. След това човек върти (прихваща) дръжката из въздуха и термометърът с мократа крушка се охлажда бързо в сравнение с другия поради свойствата на изпаряване на водата. Тогава температурната разлика между двата термометра може да бъде преобразувана в относителна влажност.
Термометри
Термометърът на Галилей измерва топлината, като наблюдава промените в плътността на водата в напълнени със стъкло крушки. Този метод на течност в запечатана стъклена крушка или тръба се използва за проектиране и разработване на редица старомодни инструменти, които работят на принципа на промените във водата при нагряване и охлаждане за измерване на температурата промени.