Meteoroloji istasyonlarında, atmosferdeki çeşitli parametreleri ölçmek için birtakım cihazlar ve yöntemler kullanılır. Bu parametreler arasında sıcaklık, rüzgar, basınç, bulutluluk, nem, yağış, güneşlenme, buharlaşma, kar örtüsü, yerin ve denizin hali gibi unsurlar sayılabilir. Ölçümler, meteoroloji istasyonlarının büyüklüğüne ve donanımına göre farklılık gösterebilir. Örneğin büyük klima istasyonları daha fazla ölçüm yapabilirken, küçük klima istasyonları veya yağış istasyonları daha az ölçüm yapabilir.
Elde edilen bilgiler ise meteoroloji istasyonları tarafından Devlet Meteoroloji Genel Müdürlüğüne bildirilir. Bu bilgiler, hava durumu tahminleri, iklim araştırmaları, uçuş güvenliği, tarım, enerji, ulaşım, turizm gibi birçok alanda kullanılır. Ayrıca meteoroloji bilgileri haber ajanslarına, televizyon ve radyo kanallarına, internet sitelerine ve mobil uygulamalara da ulaştırılarak halkın bilgilendirilmesi sağlanır.