一、觀測分類
地面氣象觀測臺站按承擔的觀測業務屬性和作用分為國家基準氣候站、國家基本氣象站、國家一般氣象站三類，此外還有無人值守氣象站。承擔氣象輻射觀測任務的站，按觀測項目的多少分為一級站、二級站和三級站。
國家基準氣候站--簡稱基準站。是根據國家氣候區劃，以及全球氣候觀測系統的要求，為獲取具有充分代表性的長期、連續氣候資料而設置的氣候觀測站，是國家氣候站網的骨干。必要時可承擔觀測業務試驗任務。
國家基本氣象站--簡稱基本站。是根據全國氣候分析和天氣預報的需要所設置的氣象觀測站，大多擔負區域或國家氣象情報交換任務，是國家天氣氣候站網中的主體。
國家一般氣象站--簡稱一般站。是按省（區、市）行政區劃設置的地面氣象觀測站，獲取的觀測資料主要用于本省（區、市）和當地的氣象服務，也是國家天氣氣候站網觀測資料的補充。
無人值守氣象站--簡稱無人站。是在不便建立人工觀測站的地方，利用自動氣象站建立的無人氣象觀測站，用于天氣氣候站網的空間加密，觀測項目和發報時次可根據需要而設定。
另外還可布設機動地面氣象觀測站，按氣象業務和服務的臨時需要組織所需的地面氣象觀測。
1、氣象輻射觀測一級站--進行總輻射、散射輻射、太陽直接輻射、反射輻射和凈全輻射觀測的輻射觀測站。
2、 氣象輻射觀測二級站--進行總輻射、凈全輻射觀測的輻射觀測站。
3、氣象輻射觀測三級站--只進行總輻射觀測的輻射觀測站。

二、觀測方式
地面氣象觀測分為人工觀測和自動觀測兩種方式，其中人工觀測又包括人工目測和人工器測。

三、觀測任務
地面氣象觀測工作的基本任務是觀測、記錄處理和編發氣象報告。
1、按規定的時次為積累氣候資料進行定時氣象觀測。自動觀測項目每天進行24次定時觀測；人工觀測項目，晝夜守班站每天進行02、08、14、20時四次定時觀測，白天守班站每天進行08、14、20時三次定時觀測。基準站使用自動氣象站后仍然保留二十四次人工定時觀測。
2、按規定的時次為制作天氣預報提供氣象實況資料進行天氣觀測，并按規定的種類和電碼及數據格式編發各種地面氣象報告。
3、進行國務院氣象主管機構根據業務發展需要新增加項目的觀測。
4、 按省、地、縣級氣象主管機構的規定，進行自定項目和開展氣象服務所需項目的觀測。
5、經省級氣象主管機構指定的氣象站，按規定的時次、種類和電碼，觀測、編發定時加密天氣觀測報告、不定時加密雨量觀測報告和其他氣象報告。
6、按統一的格式和規定統計整理觀測記錄，進行記錄質量檢查，按時形成并傳送觀測數據文件和各種報表數據文件，并可按要求打印出各類報表。
7、按有關協議觀測、編發定時航空天氣觀測報告和不定時危險天氣觀測報告。
8、對出現的災害性天氣及時進行調查記載。