Maapealsete meteovaatluste ajalugu ulatub aastasadadesse ja mõõtmisteks kasutatud instrumendid on arenenud renessansiaegsetest mõõteriistadest tänapäevaste automaatilmajaamade ja elektrooniliste anduriteni.

Aeroloogias uuritakse maalähedases õhukihis toimuvaid protsesse. Selleks mõõdetakse atmosfääri parameetreid erinevatel kõrgustel ehk uuritakse atmosfääri vertikaalset profiili.

Kaugseire on oma olemuselt info hankimine eemalasetsevate objektide või nähtuste kohta nendega otsest kontakti omamata nendelt lähtuva elektromagnetkiirguse abil.

Mõõdetakse veetaset ja veetemperatuuri. Hüdroloogiliste mõõtmiste üks kõige töömahukam osa on vooluhulkade mõõtmine.