Fin dall'antichità l'uomo ha osservato e tentato di prevedere l' andamento del clima, sia ai fini delle attività agricole che della navigazione. Lo studio scientifico del clima ebbe però inizio nel XVII secolo, con l'invenzione del termometro e del barometro.
A tali strumenti si aggiunse, tra il '600 e il '700, l'igrometro, atto a misurare l'umidità atmosferica (igrometro a capello e psicrometro), oltre ad altri strumenti come il pluviometro (per misurare la quantità delle precipitazioni) e l'anemometro (per determinare la forza del vento).
Nel corso del' 700 e dell' 800 gli strumenti meteorologici si perfezionarono (barometro di Fortin e termometro Bellani), mentre alla fine dell' 800 furono ideati degli strumenti registratori, che davano cioè la possibilità di registrare le grandezze meteorologiche su carta, senza la necessità della presenza costante di un osservatore.