Метеорологічні спостереження виробляються з метою визначення стану та розвитку природних метеорологічних явищ та процесів в атмосфері при їх взаємодії з іншими компонентами природного середовища, у тому числі з метою визначення кліматичних характеристик.

Для вимірювання (реєстрації) температури повітря та ґрунту застосовують термометри метеорологічні різних типів та термографи. Вологість повітря вимірюють психрометрами, гігрометрами, гігрографами, атмосферний тиск – барометрами, анероїдами, барографами, гіпсотермометрами.

Взагалі ж завдання науки метеорології – це вивчення атмосферних процесів у всьому їх різноманітті, вивчення взаємодії атмосфери коїться з іншими сферами Землі, з'ясування причин виникнення різноманітних явищ у атмосфері.