Um es gleich vorweg zu nehmen, die in Kaufhäusern angebotenen Wetterstationen verdienen diesen Namen eigentlich nicht. Diese Wetterstationen können aber für den nicht wissenschaftlichen Gebrauch durchaus hilfreich sein, da sie über Thermo- und Hygrometer verfügen. Die Anzeigefelder reichen von bis zu 3° Celsius und 20 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit und sind somit nur für Innenräume geeignet. Meteorologische analoge Wetterstationen sind meist in so genannten Wetterhütten untergebracht. Wetterstationen sind in diesem Fall kleine Kästen aus Holz oder witterungsbeständigen Kunststoffen mit winddurchlässigen Lamellenwänden. Die Wetterstationen sind außen weiß gestrichen, damit die Temperatur nicht durch Sonneneinstrahlung verfälscht wird. Um Daten miteinander vergleichen zu können, werden alle Wetterstationen genau zwei Meter über dem Boden und zehn Meter vom nächsten Baum entfernt installiert. Wetterstationen sollten außerdem weder vor Wind noch vor Sonne geschützt stehen. Die technischen Geräte in einer analogen Wetterstation sind normalerweise ein Psychrometer, Maximum- und Minimumthermometer sowie ein Thermohydrograph. Hinzu kommen ein Regenmesser und ein Anemometer außerhalb der Wetterstation. Manche Wetterstationen messen darüber hinaus die Globalstrahlung, Sonnenscheindauer oder spezielle Werte wie Verdunstung oder Bodentemperatur.
Digitale Wetterstationen müssen im Gegensatz zu analogen Wetterstationen nicht manuell ausgewertet werden. Sie liefern permanent die von Sensoren erfassten Daten an die Basisstation, die diese dann entsprechend auswertet. Die Daten werden entweder per Kabel oder per Funk an die digitale Wetterstation übermittelt und auf einem LC-Display angezeigt. Die meist in digitalen Wetterstationen verwendeten Sensoren sind Thermometer, Hygrometer, Barometer sowie Regen- und Windmesser. Einige Wetterstationen sind zusätzlich mit weiteren Geräten ausgestattet und wachsender Beliebtheit erfreut sich die Kombination einer Wetterstation mit einer Webcam, die jeder über das Internet ansteuern und das aktuelle Wetter am gewünschten Ort überprüfen kann. Mit digitalen Wetterstationen ist eine genauere Wettervorhersage möglich. Lokal kann inzwischen in 70 bis 90 Prozent der Fälle die richtige Vorhersage getroffen werden.
Analoge und digitale Wetterstationen haben gegenteilige Vor- und Nachteile. Was für analoge Wetterstationen spricht, ist bei digitalen Wetterstationen negativ und umgekehrt. So kommen analoge Wetterstationen ohne Strom aus, bergen aber Fehlerquellen durch manuelle Übertragung der Daten und bieten keine Möglichkeit, die Messungen lückenlos durchzuführen. Digitale Wetterstationen können dagegen durch Schmutz oder Vogelexkremente verfälschte Daten weitergeben, so dass eine regelmäßige Überprüfung nötig wird. Allerdings entstehen hier auch geringere Unterhalts- und Betriebskosten.