Метеорологические данные получают из всех доступных районов и всеми возможными способами. Для того чтобы изучить атмосферу, создано множество измерительных приборов, а чтобы выяснить, как часто повторяются различные явления погоды, составляют различные метеорологические таблицы и карты. В настоящее время большинство задач решается с помощью таких таблиц и карт, составленных и проанализированных счетно-решающими устройствами за считанные минуты, в то время как раньше на это потребовались бы тысячи часов.

Для того чтобы метеорологические приборы и установки дали необходимую информацию, привлекаются ракеты, спутники, воздушные шары, а также наземные станции, данные которых дополняются результатами самолетного зондирования и специальными морскими наблюдениями.

Простейшие метеорологические станции ведут наблюдения по приборам, помещенным в метеорологических будках, установленных вблизи земной поверхности. Это деревянные будки с продуваемыми стенками, обеспечивающими свободную циркуляцию воздуха. Такие будки позволяют точно измерить температуру воздуха, так как они надежно защищают приборы от прямых солнечных лучей, искажающих их показания. Кроме того, специальные подставки, на которых устанавливаются будки, исключают непосредственный контакт приборов с подстилающей поверхностью и устраняют влияние прямой   теплопроводности.     Будки с приборами устанавливаются в открытых местах, как можно дальше от строений, чтобы высокие здания не затрудняли свободный доступ воздуха к будкам.

Некоторые приборы на станциях устанавливают не в будках, а на открытых метеорологических площадках. Разнообразные данные, полученные по приборам, затем передают в специальные центры, где их обобщают и анализируют.