Barometer:
Door de Italiaan Evangelista Torricelli in 1644.
Een barometer is een meetinstrument waarmee de luchtdruk gemeten kan worden.
Hij zette een omgekeerde buis, die hij eerst met kwik vulde, in een bak met kwik, waardoor boven in de buis een vacuüm ontstond. De lengte van de kwikkolom was aldus een maatstaf voor de luchtdruk. Een schaalverdeling kon gemakkelijk worden aangebracht.
Een luchtdruk van 75 cm kwik komt overeen met 1000 hPa. Een schaalverdeling in centimeters kwikdruk is nog te vinden op oudere barometers.

Het verband tussen de luchtdruk en de hoogte werd door Blaise Pascal en René Descartes aangetoond.

De eerste beschrijving van een registrerende kwikbarometer komt uit Engeland. Robert Hooke beschreef in 1679 zijn ‘Weather-Wiser’.

In de 19e eeuw kwamen de kwikloze barometers op de markt voorzien van een luchtledig metalen doosje (vidie-trommeltje) en waren zeer geschikt voor registratie. Deze barografen werden voorzien van meerdere van die doosjes om de nauwkeurigheid te vergroten.
Het idee om luchtdrukverandering op deze manier vast te stellen werd al rond 1700 geopperd door de Duitse filosoof en natuurkundige Gottfried Wilhelm Leibnitz. Rond 1840 ontwierp Lucien Vidie zijn aneroide barometer. Het werd een groot succes vanwege zijn kleine afmetingen, gebruiksgemak en nauwkeurigheid. Tot ver in de 20ste eeuw waren ze nog in gebruik bij het KNMI en worden tot op de dag van vandaag (2017) het meest toegepast.

Barothermometer:
Door de Engelse natuurkundige Robert Hooke in 1668.
De werking berust op het verschil in aanwijzingen van een open en gesloten thermometer, die naast elkaar waren gemonteerd.
De open thermometer reageert op verandering van zowel temperatuur als luchtdruk. De barometerstand kon worden afgeleid uit het verschil in de aanwijzing van de echte (gesloten) thermometer en de open luchtdrukgevoelige thermometer.

Hygrometer:
Door Leonardo da Vinci rond Rond 1400.
In 1664 maakte Francesco Folli een meer praktisch model.
Een Hygrometer is een instrument om vochtigheid van de lucht te meten.

Horace-Benedict de Saussure beschreef in 1783 de werking van een haarhygrometer. De haar wordt langer als hij vochtig wordt en trekt zich samen of wordt korter als hij uitdroogt. In 1875 kreeg dit type een bredere toepassing door Carl Friedrich Koppe.
Vochtigheidsmeters werden eind 17e eeuw populair in de vorm van weerhuisjes. Bij mooi (droog) weer draaide er een vrouwtje naar buiten, bij slecht (vochtig) weer draaide het mannetje naar buiten

Thermometer:
Door de Italiaan Galileo Galilei in 1593
Een thermometer is een meetinstrument dat gebruikt wordt om temperaturen te meten.
Het was Galileo die met een proef in 1593 voor het eerst warmte-uitzetting van lucht in een gesloten glazen bol aantoonde. Hij ontwierp verschillende thermoscopen die lieten zien dat de temperatuur varieerde maar niet hoeveel.
De thermoscoop bestaande uit een gesloten glazen cilinderfles met vloeistof waarin een aantal glazen bolletjes zweven werd in 1640 uitgevonden door Ferdinando II de’Medici. De werking berust op het gegeven dat de dichtheid van de vloeistof minder wordt als die warmer wordt. De bolletjes zullen dan naar beneden zweven bij verwarming van de vloeistof. Het aantal gezonken en drijvende bolletjes is een maat voor de temperatuur.

De Duitse natuurkundige Gabriel Fahrenheit heeft als eerste een goed bruikbare thermometer ontworpen. Vroegere thermometers maakten gebruik van de uitzetting van lucht of van alcohol. In 1714 verving hij de alcohol door kwik, waardoor hogere temperaturen konden worden gemeten.
Vanaf het midden van de 18e eeuw werd de temperatuur gemeten met kwikthermometers, daarvoor door analyses van indirecte waarnemingen

Temperatuurschalen:
Gabriel Fahrenheit: 1686-1736.
0 graden is de laagste temperatuur bij een mengsel van ijs, zout en salmiak. Andere vaste punten: het vriespunt en het kookpunt.
Anders Celsius: 1701 -1741
0 graden was het kookpunt, 100 graden het vriespunt. Later werd dit omgedraaid.
Kelvin: 1824 - 1907
0 graden is het absolute nulpunt bij -273 graden Celsius.

Windmeter:
Door Robert Hooke in 1667.
De eerste anemometer voor het meten van windsnelheden werd in 1667 door Robert Hooke gebouwd.

Door Thomas Romney Robinson in 1846.
De cup-anemometer, de halve bolletjes aan het ronddraaiend molentje waarmee de wind wordt gemeten, is in 1846 uitgevonden door de Ierse sterrenkundige Thomas Romney Robinson.
De wind oefent op de holle zijde meer kracht uit dan aan de bolle kant waardoor het molentje in beweging komt.

Windvaan
Het was Leo Battista Alberti die in 1452 voor het eerst een toestel beschrijft dat de sterkte van de wind kon aanduiden. Het toestel bestond uit een vaan, dia aan de achterzijde was voorzien van scharnierend plankje dat langs een schaalverdeling kon bewegen. De vaan hield het plankje vanzelf in de wind.

Wolken:
Door Luke Howard in 1802.
De jonge Engelse weeramateur Luke Howard beschreef als eerste in 1803 zijn uitvinding voor het determineren van wolken in zijn ‘Easy on the Modification of Clouds’ Hij ging uit van drie basisvormen: Cirrus, Cumulus en Stratus. Hierbinnen zijn alle wolken onder te brengen. Hij bedacht ook de bijbehorende wolkensymbolen.
Het luide de ontwikkeling van de moderne meteorologie in.

Zichtmeter
In 1789 werd voor het eerst melding gemaakt van een diaphanometer of de haarhygrometer. Een meetinstrument om de helderheid van de lucht te bepalen bedacht door Horace-Benedict De Saussure uit Zwitserland. Het zicht werd door schatting bepaald.
In 1919 werd de eerste Sichtmesser gepubliceerd door de Duitser Albert Wigand. In 1921 kwam de verbeterde versie de Keilsichtmesser uit.
Anno nu maakt men gebruik van de verstrooiingsmeter (forceward-scattermeter) en de zichtmeter (transmissometer) en menselijke waarnemingen.

Zonneschijnmeter:
Door John Francis Campbell in 1853.
Een zonneschijnmeter is een meteorologisch instrument voor het vastleggen van het aantal uren dat de volle zon op een bepaald stukje van het aardoppervlak schijnt en er dus geen wolkendek aanwezig is.

Zonnewijzer:
De schaduw van de zon wordt vanaf de morgen steeds korter om vervolgens vanaf het midden van de dag weer langer te worden. Deze schaduw is het kortst als de zon in het zuiden het hoogste punt aan de hemel bereikt.
De oude Grieken zetten een stok (gnomon) op een vast punt in de grond zodat dit goed was te volgen. Het ontstaan van de zonnewijzer.

In Egypte is een van de oudste zonnewijzers gevonden in het graf van farao Thoetmonsis III, 1436 voor Christus. Deze bestond uit een horizontale meetlat waarop loodrecht een dwarshout was bevestigd. Deze wierp een schaduw op de meetlat. De lengte van de schaduw op de lat gaf de tijd aan. Rond 1200 voor Christus waren in Egypte zonnewijzers in gebruik met een indeling van 12 uur voor de lengte van de dag en 12 uur voor de nacht. Er was sprake van Babylonische (ongelijke) uren doordat de dag in de zomer langer duurt dan in de winter. De Chinezen kwamen al in 1000 voor Christus tot de ontdekking dat als je de stok scheef zette ten opzichte van de aardoppervlak deze als een vrij nauwkeurige tijdmeter kan fungeren.

Vanaf 1350 na Christus werd afgestapt van de ongelijke tijdsindeling en volgde de geleidelijke overgang naar een indeling van 24 gelijke uren die elk weer werden verdeeld in 60 minuten, waarbij 1 minuut weer uit 60 seconden bestond. Dit wordt ook aangegeven op de zonnewijzers aan de gevels vanaf die tijd. Nu geeft de hoek van de schaduw tot de stijl de tijd aan. Ook wel de poolstijlzonnewijzer. De stijl dient wel ingesteld te worden op de breedtegraad waar men zich bevond en gericht naar de hemelpool. Anders is de zonnewijzer geen goede tijdmeter. Later ontstonden ook de zak- en reiszonnewijzers waarvan de stijl in de gewenste hoek ingesteld kon worden.

In de 17e eeuw kwamen de slingeruurwerken onder ander door het werk van Galileo Galilie, Christiaan Huygens en Robert Hooke. De nauwkeurigheid van tijdmeting nam daardoor flink toe en had de zonnewijzer zijn tijd gehad.

Andere mogelijkheden van tijdmeting waren:
Watervat: Egyptenaren, 1400 voor Christus
Vuurkoorden, oude Chinezen,
Clepsydra’s: China en India, 400 na Christus. Ingenieuze mechanismen van tandraden aangedreven door waterkracht.
Kaarsen, Olielampen, Na 700 na Christus
Zandloper: 1380 na Christus