Grekiska filosofer Aristoteles och hans elev Theophrastus visade intresse för väderfenomen mer än tre århundraden före den gemensamma eran (CE). Emellertid behövdes mätverktyg och instrument för att studera väder som en vetenskap, meteorologi, för att blomstra. Funktionella väderinstrument började med Galileos uppfinning av en rudimentär termometer i slutet av 1500-talet. Många gammaldags instrument fortsätter att användas i privata miljöer och små väderstationer.
Vindmätare
Den italienska arkitekten Leone Battista Alberti (1404-1472) anses ha uppfunnit den första användbara vindmätaren, ett instrument för att mäta vindhastighet. Albertis vindmätare använde en svängplatta; vinkeln vid vilken plattan förskjutits av vindstyrkan bestämde vindhastigheten. År 1846 utvecklade den irländska astronomen Thomas Romney Robinson den anemometer med roterande kopp som fortfarande används i små väderstationer. Robinsons gammaldags vindmätare använder fyra koppar fästa vid en vertikal stång i rät vinkel. När vinden roterar kopparna omvandlas varvets hastighet till vindhastighet.
Barometrar
Barometern, ett instrument för att mäta lufttrycket, uppfanns av den italienska matematikern och fysikern Evangelista Torricelli 1643. Med hjälp av observation av hur en sifon fungerar, använde Torricelli ett kvicksilverfylldt rör för att bestämma atmosfärstrycket vid havsnivån. I en gammaldags kvicksilverbarometer tvingar atmosfärens vikt kvicksilver upp ett kalibrerat rör. Ju tyngre luft, desto mer tryck utövas på kvicksilver.
Hårhygrometer
Vattenabsorberande egenskaper hos hår användes 1783 för att utveckla den första hygrometern, ett instrument för att mäta fukt. Denna gammaldags hygrometer kalibrerades genom att först bestämma hårets längd vid total uttorkning och vid total mättnad, respektive 0 procent fuktighet respektive 100 procent fuktighet. Relativ luftfuktighet kan sedan beräknas med hjälp av dessa två börvärden.
Slingpsykrometer
Som ett instrument för att mäta fuktighet togs lyftselens psykrometer under 1800-talet. Detta gammaldags väderinstrument använde två identiska kvicksilvertermometrar monterade på en träspad. Glödlampan på en av termometrarna är insvept i våta absorberande material. En person virvlar sedan (slänger) handtaget runt i luften och termometern med den våta glödlampan svalnar snabbt jämfört med den andra på grund av vattnets avdunstningsegenskaper. Temperaturskillnaden mellan de två termometrarna kan sedan omvandlas till relativ fuktighet.
Termometrar
Galileos termometer mätte värme genom att observera förändringarna i vattentätheten i glasfyllda glödlampor. Denna vätskemetod i en förseglad glödlampa eller ett rör användes för att utforma och utveckla ett antal gammaldags instrument som fungerar enligt principen om förändringar i vatten när de värms upp och kyls för att mäta temperaturen ändringar.