För att förutsäga vädret använder meteorologerna en kombination av experimentella mätningar och simuleringar på sofistikerade superdatorer. Variabler som behöver mätas inkluderar temperatur, tryck, vindhastighet och regn. Instrumentet som används för att mäta dessa variabler behöver inte vara sofistikerat, och en grundläggande väderstation kan placeras i en trädgårdshem.
Termometer
En termometer mäter temperaturen. Det finns flera olika typer av termometrar, den vanligaste är glaskvävsinstrumentet. Det består av en glödlampa där flytande kvicksilver placeras. När temperaturen ökar, leder termisk expansion till en ökning av kvicksilvervolymen, vilket leder till att nivån stiger. En skala på glödlampan gör att temperaturen kan läsas. Temperaturenheterna är grader Celsius eller Grader Fahrenheit.
Barometer
Meteorologer mäter atmosfärstryck med en barometer. Den vanligaste typen av barometer är mycket lik kvicksilvertermometern. Den består av ett kvicksilverrör med en förseglad ände och en öppen ände. Barometern fungerar genom att balansera kvicksilverets vikt mot lufttrycket. Om kvicksilverns vikt är större än lufttrycket faller kvicksilvernivån. Omvänt, om lufttrycket är större än kvicksilverets vikt, stiger dess nivå. Det finns flera tryckenheter, men de vanligaste metriska enheterna är pascal och bar.
Anemometer
En anemometer mäter atmosfärens vindhastighet. Den består av ett plaströr med en frikopplad platta som hålls på en plattform. Ett hål i botten av röret gör att vinden kan utöva en kraft på plattan, vilket leder till dess rörelse i röret. En skala som skrivs på röret gör att vindhastigheten kan läsas. Vindhastighet mäts normalt i kilometer per timme eller mil per timme.
Ombrometer
En ombrometer gör det möjligt att mäta nederbörd. Dessa enheter är mycket grundläggande och består normalt av en plastbehållare med en millimeterskala på den. Vatten som samlas in i röret kan avläsas av skalan. Mer sofistikerade ombrometer har en behållare med en medföljande digital skala och tillåter regn att plottas på en dator.
