百叶箱在气象观测中起着重要作用，它是气象科学的标志之一。
百叶箱的四壁是由两层薄的木板条组成，外层百叶条向内倾斜，内层百叶条向外倾斜，百叶条与水平的交角45度。箱底由三块木板组成，每块宽110毫米，中间一块比边上两块稍高一些。箱盖有两层。整个百叶箱内处都是白色。把百叶箱漆成白色，可以将投射在百叶箱上的阳光基本上都反射掉。这样的结构，使得百叶箱内具有很好的通风性能，同时又使箱内仪器不受太阳直接照射和雨雪的影响，从而保障了空气温度的湿度观测数据的代表性。
地面观测场一般设置两个百叶箱，一个安装干、湿球温度表、最高最低温度表和毛发湿度表，另一个安装温度和湿度自记仪。