Mengukur jumlah curah hujan dilakukan terutama dengan alat pengukur hujan yang bekerja dalam tiga cara berbeda. Tiga jenis utama pengukur hujan adalah pengukur standar, pengukur ember tipping, dan pengukur berat. Aspek pembeda lebih lanjut seperti bagaimana mereka diatur dan bagaimana mereka mengirimkan data dapat dibuat, meskipun pengoperasian dasar alat pengukur hujan biasanya tidak berbeda dari jenis alat pengukur hujan utama ini.
Pencatatan curah hujan menggunakan alat pengukur hujan standar atau corong umumnya dilakukan secara manual. Alat pengukur ini bekerja dengan cara menangkap air hujan yang jatuh pada kolektor berbentuk corong yang dipasang pada tabung pengukur. Menurut kantor Layanan Cuaca Nasional Spokane, tabung ini biasanya berukuran 8 inci dan telah digunakan selama lebih dari satu abad. Diameter kolektor adalah 10 kali diameter tabung; dengan demikian, pengukur hujan bekerja dengan memperbesar cairan dengan faktor 10. Memperbesar hujan dengan cara ini memungkinkan pengukuran yang tepat hingga seperseratus inci. Jumlah yang melebihi kapasitas tabung terperangkap di kulit terluar pengukur, memungkinkan perekam untuk menuangkan cairan ke dalam tabung dan mengisinya kembali jika diperlukan.
Pengoperasian alat pengukur hujan tipping bucket sangat berbeda dari pengukur standar. Corong penerima mengarah ke salah satu dari dua ember kecil. Pengisian satu ember terjadi pada seperseratus inci. Hasilnya adalah "tipis" cairan ke kulit terluar pengukur, memicu ember kedua untuk menggantikannya. Proses kemudian berulang. Memungkinkan pengukuran intensitas dan jumlah curah hujan yang tepat, pengukur ini telah menjadi standar untuk stasiun cuaca nirkabel. Menurut "Essentials of Meteorology" oleh C. Donald Ahrens, "Setiap kali ember berujung, kontak listrik dibuat, menyebabkan pena mencatat tanda. ..." Saat ini, pengukur tipping bucket digital nirkabel sangat umum, tetapi mereka masih menggunakan teknologi dasar yang sama.
Menurut kantor Layanan Cuaca Nasional Albany, New York, pengukur hujan penimbangan universal optimal untuk penggunaan klimatologi. Hal ini karena ruang hampa yang memperhitungkan efek angin, memungkinkan lebih banyak hujan masuk ke pengukur. Alat pengukur ini sangat tepat dalam mengukur intensitas curah hujan karena mekanisme penimbangan di bagian bawah kolektor dapat digunakan untuk mengukur kedalaman dan waktu secara bersamaan. Perekaman dilakukan dengan cara yang sama seperti versi lama dari pengukur tipping bucket.