Suunnitellessaan tulevia ulkoilma-aktiviteetteja, kuten häät, puutarhanhoito tai loma, monet ihmiset tarkkailevat säätä näkymiä tarkistamalla paikallisen meteorologin ennusteet joko verkossa tai katsomalla heidän päivittäisiä uutisiaan lähettää. Meteorologit muodostavat ennusteensa perustuen tieteellisiin välineisiin, kuten lämpömittareihin, barometreihin ja kosteusmittareihin, kerättyihin tietoihin.
Lämpömittari
Lämpötilamuutokset ennustavat säätapahtumat. Lämpömittarit mittaavat lämpötilan muutokset käyttämällä nestettä, kuten elohopeaa tai alkoholia, normaalisti punaisena. Kun tämä neste kuumenee, se laajenee ja kun se jäähtyy, se vetäytyy, jolloin tunnistettava muoto ohut punainen tai hopea viiva menee ylös tai alas lämpömittariin. Jotkut lämpömittarit, joita kutsutaan jousilämpömittareiksi, mittaavat metallin laajenemisen ja vetäytymisen lämpötilan mittaamiseksi. Lämpömittarit mittaavat lämpötilaa kolmella eri asteikolla: Fahrenheit, Celsius ja Kelvin, tutkijoiden normaalisti käyttämä asteikko. Lämpömittarin alkuperä juontaa juurensa Galileoon, joka käytti laitetta, jota hän kutsui "termoskoopiksi".
Barometri
Ensimmäisen kerran italialaisen tutkijan Evangelista Torricellin 1700-luvulla kehittämä barometri mittaa ilmanpaineen, mikä auttaa meteorologeja ennustamaan säämalleja. Nämä pienet ilmakehän paineen muutokset ennakoivat yleensä säämuutoksia. Barometrit käyttävät joko elohopeaa tai pieniä metallinauhoja paineen muutosten osoittamiseksi. Toricellin kokeisiin perustuva elohopeaparometri sijoittaa pienen määrän elohopeaa tyhjiöön. Tämä elohopea liikkuu ylös tai alas riippuen siitä, painaaako ilmanpaine enemmän tai vähemmän kuin elohopean oma paino. Kotitalouksissa yleiset aneroidibarometrit seuraavat kahden metalliliuskan laajenemista ja vetäytymistä ilmakehän paineen muuttuessa.
Kosteusmittari
Ilmatieteen kosteuden testaamiseksi, mikä auttaa sääennusteiden ennustamisessa, meteorologit käyttävät kosteusmittaria. Kosteuden mittaamiseen kosteusmittarit käyttävät joko pientä metallikäämiä, nestettä tai kondensaatiota. Kun kosteus koskettaa kelaa, se muuttaa fyysistä muotoa. Kondenssiveden tai "kastepisteen" kosteusmittarit mittaavat pienelle lampulle ilmestyvän kondensaation määrän. Lopuksi nestemäiset kosteusmittarit perustavat mittauksensa kosteuden aiheuttamiin nesteen kemiallisiin muutoksiin. Psykrometri, kosteusmittarin neljäs versio, käyttää termodynaamisia ominaisuuksia vertaamalla kuivaa polttimoa ja tislatulla vedellä kyllästettyä lamppua kosteuden mittaamiseen. Sveitsiläinen fyysikko ja geologi Horace Benedict de Saussure rakensi ensimmäisen kosteusmittarin vuonna 1783 ja käytti kelana ihmisen hiuksia.