Meteorološki instrumenti so znanstveni instrumenti, ki se uporabljajo pri preučevanju vremena. Proučevanje vremena zahteva uporabo opreme, ki lahko meri stvari, kot so smer vetra, vlažnost, atmosferski tlak, sončno sevanje, padavine, temperatura, hitrost vetra, hitrost izhlapevanja itd. Drugi instrumenti pomagajo ljudem pri vidnih opazovanjih, na primer pri preučevanju oblakov in nevihtnih sistemov, snemanju vizualnih podatkov, ki jih je mogoče pozneje pregledati ali preučevati ter primerjati z drugimi vizualnimi podatki iz različnih lokacij in časov.
Te specializirane znanstvene instrumente pogosto izdelujejo podjetja, ki se osredotočajo samo na to vrsto opreme. Ta podjetja nenehno izvajajo raziskave za izpopolnjevanje in izboljšanje svojih izdelkov ter za iskanje novih merilnih metod, ki bi lahko bile koristne za znanstvenike. Meteorologi lahko naročajo instrumente prek katalogov dobaviteljev ali posameznih podjetij, včasih pa lahko delajo na razvoju specializiranih instrumentov po meri za določene aplikacije. Prilagojena oprema se lahko uporablja za posebne vremenske preiskave, vključno s preučevanjem vremena na drugih planetih, kar lahko zahteva nekaj zelo edinstvenih naprav.
Za vremensko postajo, kjer znanstveniki nenehno odčitavajo in opazujejo, lahko nekateri meteorološki instrumenti vključujejo naslednje:
barometri za tlak skupaj z barografi za beleženje odčitkov tlaka;
termometri za temperaturo;
anemometri za merjenje hitrosti vetra;
aktinometri za meritve sončnega sevanja;
psihrometri za relativno vlažnost;
evaporimetri, znani tudi kot atmometri, za merjenje hitrosti izhlapevanja;
in vremenske lopatice za označevanje smeri vetra.
Številne od teh instrumentov je mogoče priključiti na naprave, ki jemljejo dnevnike, tako da lahko raziskovalci analizirajo podatke, ki jih zberejo, in do njih dostopajo na daljavo, ko ne morejo osebno obiskati vremenske postaje.
Meteorologi lansirajo tudi satelite za opazovanje vremena iz vesolja, klasično za beleženje gibanja oblakov in nevihtnih sistemov. Za opazovanje vremena v Zemljinem ozračju uporabljajo tudi orodja, kot so vremenski baloni in radiosonde. Te naprave vključujejo pakete instrumentov, ki lahko opravijo vrsto meritev in jih bodisi pošljejo nazaj na vremensko postajo ali jih shranijo tako, da so lahko dostopni, ko je naprava zbrana.
Nekateri instrumenti, ki se uporabljajo v meteorologiji, so zelo stari, drugi pa so novejši izumi. Tako kot drugi znanstveni instrumenti je treba tudi meteorološko opremo vzdrževati v dobrem stanju za natančne meritve. Ker je izpostavljen vremenskim vplivom, je treba še posebej paziti, da je čist in pravilno umerjen. Nevzdrževanje instrumentov lahko povzroči napačne odčitke, kar bi izkrivilo ali ogrozilo zbrane podatke. Podjetja za instrumente jih po dogovoru pogosto vzamejo nazaj na ponovno kalibracijo in popravilo.