นักอุตุนิยมวิทยาใช้เครื่องมือต่างๆ มากมายในการวัดสภาพอากาศ แต่เครื่องมือเหล่านี้จำนวนมากจัดอยู่ในหมวดหมู่ที่ค่อนข้างทั่วไปและครอบคลุม ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดอุณหภูมิมาในรูปแบบของเหลวในแก้วแบบดั้งเดิมและรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใหม่กว่า แต่วัดอุณหภูมิในหน่วยเซลเซียสและฟาเรนไฮต์ เครื่องมืออื่นๆ จะวัดแง่มุมของสภาพอากาศ เช่น ปริมาณน้ำฝน ความดัน ความชื้น และความเร็วลม เครื่องมือและการวัดเหล่านี้ช่วยให้นักอุตุนิยมวิทยาสามารถคาดการณ์สภาพอากาศได้ในอนาคตอันใกล้
อุณหภูมิรายวัน

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
เครื่องวัดอุณหภูมิวัดอุณหภูมิกลางแจ้งสูงและต่ำในองศาฟาเรนไฮต์และองศาเซลเซียส นักอุตุนิยมวิทยาใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบเหลวในแก้วครั้งแรกในช่วงปลายทศวรรษ 1800 แต่ตอนนี้พวกเขาใช้ระบบเซ็นเซอร์อุณหภูมิต่ำสุดสูงสุดแบบอิเล็กทรอนิกส์บ่อยขึ้น ระบบที่ใหม่กว่าใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์เพื่อวัดและบันทึกอุณหภูมิที่สูงและต่ำ
ความกดอากาศ

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
บารอมิเตอร์วัดความดันบรรยากาศโดยให้หน่วยวัดเป็นมิลลิบาร์ ภายใต้สภาวะส่วนใหญ่ ความกดอากาศสูงและที่เพิ่มขึ้นบ่งบอกถึงสภาพอากาศที่มีแดด ขณะที่ความกดอากาศต่ำและระดับที่ตกลงมาบ่งชี้ว่าฝนกำลังตก บารอมิเตอร์แอนรอยด์แบบดั้งเดิมปรากฏขึ้นครั้งแรกในปี 1840 ไมโครบาโรกราฟยังวัดความกดอากาศ แต่บันทึกการวัดอย่างต่อเนื่องบนกระดาษ
เซ็นเซอร์ความชื้น

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
ไฮโกรมิเตอร์วัดอุณหภูมิและความชื้นโดยใช้องศาเซลเซียสและองศาฟาเรนไฮต์ ไฮโกรมิเตอร์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าสลิงไซโครมิเตอร์ ใช้เทอร์โมมิเตอร์กระเปาะเปียกหนึ่งอันเพื่อวัดความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ ไฮโกรมิเตอร์รุ่นเก่าบางรุ่นใช้มัดผมซึ่งจะยาวขึ้นเมื่อความชื้นสัมพัทธ์เพิ่มขึ้น
ความเร็วลม

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
เครื่องวัดความเร็วลมจะวัดทิศทางและความเร็วลมในหน่วยไมล์ต่อชั่วโมง เครื่องวัดความเร็วลมแบบทั่วไปมีสามถ้วยจับจ้องไปที่เพลาเคลื่อนที่ เมื่อลมพัดเร็วขึ้น ถ้วยจะหมุนเร็วขึ้น ความเร็วลมจริงปรากฏขึ้นบนหน้าปัด เครื่องวัดความเร็วลมอีกประเภทหนึ่งใช้ใบพัดแทนถ้วยเพื่อทำหน้าที่เดียวกัน
กังหันลม

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
กังหันลม หรือที่เรียกว่าถุงเท้ากันลม ใช้วัดทิศทางลม ณ จุดใดเวลาหนึ่ง ลูกศรถ่วงน้ำหนักจะหมุนไปรอบ ๆ เพลาคงที่และชี้ไปทางเหนือ ใต้ ตะวันออกหรือตะวันตก โดยปกติแล้วจะทำเครื่องหมายบนเพลาคงที่ที่แยกจากกันขนานกับลูกศร
เครื่องวัดปริมาณน้ำฝน

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
มาตรวัดปริมาณน้ำฝนจะวัดปริมาณน้ำฝน เกจวัดปริมาณน้ำฝนมาตรฐานประกอบด้วยทรงกระบอกยาวและแคบที่สามารถวัดปริมาณน้ำฝนได้สูงถึง 8 นิ้ว เกจวัดปริมาณน้ำฝนจำนวนมากวัดปริมาณน้ำฝนเป็นมิลลิเมตรหรือที่ใกล้ที่สุดที่ 100 ของนิ้ว เกจอื่นๆ เก็บฝนและชั่งน้ำหนัก ต่อมาแปลงการวัดนี้เป็นนิ้ว
ลูกเห็บ

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
แผ่นลูกเห็บวัดขนาดของลูกเห็บที่ตกลงมาระหว่างเกิดพายุ แผ่นรองลูกเห็บมาตรฐานประกอบด้วยโฟมร้านดอกไม้และฟอยล์อลูมิเนียม ลูกเห็บที่ตกลงมากระทบกระดาษฟอยล์และสร้างรอยบุ๋มให้ผู้สังเกตสามารถวัดหลังพายุได้
Campbell Stokes Recorder

•••ให้ทุนฟิชเชอร์/สื่ออุปสงค์
Campbell Stokes Recorder วัดแสงแดด แสงแดดส่องเข้าไปในด้านหนึ่งของลูกแก้วและปล่อยให้แสงผ่านฝั่งตรงข้ามเป็นรังสีเข้มข้น ลำแสงนี้เป็นรอยไหม้บนการ์ดแผ่นหนา ความกว้างขวางของรอยไหม้บ่งบอกว่าดวงอาทิตย์ส่องแสงกี่ชั่วโมงในวันนั้น