天气观测站观测的项目有气压、气温、湿度、云，量、云状、云高、风速、风向、最高最低气温、天气现象、大气现象、降水量和能见度等。各站按规范定时观测，观测后在限定的时间内编码发报，供世界各地的气象台收集，用于绘制天气图表。观测和发报次数根据任务要求而定，每1小时、2小时，3小时……不等。现在全世界参加国际气象电报交换的天气站约有2700个陆地点，一律在世界时00，06，12，18时(即北京08，14，20，02时)正点观测，正点后3分钟内发出报告。

    气候观测站一般没有发报的任务，观测项目可简可繁，次数可多可少，这些由任务而定，至少每天二次或三次。它们所取得的资料除及时用于当地服务外，主要是积累气候资料。

    实际上一个气象站往往同时兼顾天气站和气候站双重身份。个别专业气候站还担负特殊的发报任务。而大多数天气站同时兼有气候观测的任务。许多天气观测项目同时也是气候观测项目，另外还进行日照、日射、蒸发量、地面温度、土壤温度、积雪、冻土、初终霜、初终冰等项的气候观测。

    除气象系统外，一些部门根据需要也建立各自的气象观测系统，观测基本气象要素，并且各有独特的项目。这些站有的已纳入国家气象网，有的与国家站互相协作。由于计算机的普遍使用，还可以联机成网，同一般观测站一起组成一个复杂的测报系统。在国外，除国家设立气象站以外，还有大量的气象爱好者建立个人气象站。在我国，有成千上万的气象哨和气象组，配备的仪器简单，有的观测也不够正规，但也在一定程度上弥补了正规测站密度不够的缺点。

    在天气图上的站点中，有一部分测站还要执行高空观测的任务，其中有的做气球测风，有些做无线电探空观测，观测高空的温度、气压和湿度；有的兼做二者。一般每天进行2次，各在上下午七时开始。所测结果同地面天气报一样，及时传送出去。这种高空探测站要求测点距离为500公里，按全球布点应达2000个左右，现在才只有800个站。

    雷达观测及其他先进技术观测多装配在较大的气象台上(不包括机载、船载雷达)，做定时或临时需要增加的观测，一般是在必要时或固定季节才加密观测。

    在荒漠、高山等人烟稀少地区，还有一些自动观测发报站，所测得资料一般只供本地区或本国使用。

    海上观测点有两种：一种是在固定船舶或在浮标上进行气象观测，项目较简单。一种是航行中的船舶观测，好象是一个活动的气象站，在航途中定时观测和发报。这些测报资料都参加天气电报广播或传送。

    地面上还设有专门的信息接收站，接收气象卫星、火箭、飞机所探测的气象资料。卫星接收站装备比较复杂。

    所有这些站点日日夜夜工作所取得的气象资料，直接地或经过加工后为全人类的生产、生活活动进行持久不懈的服务。

　　自动气象站是由电子设备或计算机控制的自动进行气象观测和资料收集传输的气象站，一般由传感器、变换器、数据处理装置、资料发送装置、电源等部分组成。变换器是将传感器感应的气象参数转换成电信号（比如电压、电流、频率等）；数据处理装置则将对这些电信号进行处理，再转换成对应的气象要素值。经过处理的气象要素数据按规定的格式编排，经资料发送装置用有线或无线方式传给用户，或存贮在介质上，由用户定期回收。电源是为气象站正常工作提供动力的，在野外通常使用太阳能电池。整个系统由一部微机自动管理。

    自动气象站观测项目通常为气压、气温、相对湿度、风向、风速、雨量等基本气象要素，经扩充后还可测量其它要素。