De Griekse filosofen Aristoteles en zijn leerling Theophrastus toonden meer dan drie eeuwen voor het begin van de jaartelling (CE) belangstelling voor weersverschijnselen. Er waren echter meetinstrumenten en instrumenten nodig om het weer als wetenschap, meteorologie, te laten floreren. Functionele weerinstrumenten begonnen met Galileo's uitvinding van een rudimentaire thermometer in de late jaren 1500. Veel ouderwetse instrumenten worden nog steeds gebruikt in privé-omgevingen en kleine weerstations.
windmeters
De Italiaanse architect Leone Battista Alberti (1404-1472) wordt gecrediteerd met het uitvinden van de eerste bruikbare anemometer, een instrument om de windsnelheid te meten. De windmeter van Alberti gebruikte een zwaaiplaat; de hoek waaronder de plaat werd verplaatst door de windkracht bepaalde windsnelheid. In 1846 ontwikkelde de Ierse astronoom Thomas Romney Robinson de windmeter met roterende beker die nog steeds wordt gebruikt in kleine weerstations. De ouderwetse windmeter van Robinson maakt gebruik van vier kopjes die haaks op een verticale staaf zijn bevestigd. Terwijl de wind de cups draait, wordt de snelheid van de bochten omgezet in windsnelheid.
Barometers
De barometer, een instrument om de luchtdruk te meten, werd in 1643 uitgevonden door de Italiaanse wiskundige en natuurkundige Evangelista Torricelli. Met behulp van observatie van hoe een sifon werkt, gebruikte Torricelli een met kwik gevulde buis om de atmosferische druk op zeeniveau te bepalen. In een ouderwetse kwikbarometer dwingt het gewicht van de atmosfeer kwik in een gekalibreerde buis. Hoe zwaarder de lucht, hoe meer druk er op het kwik wordt uitgeoefend.
Haarhygrometer
De waterabsorberende eigenschappen van haar werden in 1783 gebruikt om de eerste hygrometer te ontwikkelen, een instrument voor het meten van vochtigheid. Deze ouderwetse hygrometer werd gekalibreerd door eerst de lengte van een haar te bepalen bij totale uitdroging en bij totale verzadiging, of respectievelijk 0 procent luchtvochtigheid en 100 procent luchtvochtigheid. Met behulp van deze twee instelpunten kon dan de relatieve vochtigheid worden berekend.
Sling psychrometer
Als instrument voor het meten van vochtigheid kwam in de 19e eeuw de slingpsychrometer in gebruik. Dit ouderwetse weerinstrument gebruikte twee identieke kwikthermometers die op een houten peddel waren gemonteerd. De bol van een van de thermometers is gewikkeld in nat absorberend materiaal. Een persoon wervelt (slingert) dan het handvat door de lucht en de thermometer met de natte bol koelt snel af in vergelijking met de andere vanwege de verdampingseigenschappen van water. Het temperatuurverschil tussen beide thermometers kan dan worden omgerekend naar relatieve vochtigheid.
Thermometers
De thermometer van Galileo mat warmte door de veranderingen in de dichtheid van water in met glas gevulde bollen te observeren. Deze methode van vloeistof in een afgesloten glazen bol of buis werd gebruikt om een aantal ouderwetse instrumenten die werken volgens het principe van de veranderingen in water bij verwarming en koeling om de temperatuur te meten veranderingen.