观测天气有两种方法：一种是直接用眼睛来看，例如天空的云有多少，这些云的形状是怎样的，有多高；有没有下雨；地面上有没有霜出现等。
还有一种是用仪器来测量的，例如空气的压力有多大；温度有多高；湿度多少；以及雨量有多少等。
这种气象观测工作，在气象台里是日夜不断地进行着的。
但是，只知道地面上的情况还不够，还要知道高空中的天气变化。
现代常用的高空探测的方法，是把一只大气球升到高空去，气球下面挂着一只小型的自动发报机，已能自动地测定高空中温度、气压、湿度的变化有些时候，也可用飞机携带气象仪器，飞到高空中去观测，并用信号向地面发报。