自動氣象站，即自動化氣象監控系統。它是通過對各種氣象要素的觀測資料進行處理和分析來獲取所需數據信息，并在計算機上存儲成一個獨立于外界環境的計算機系統。其具有采集、儲存、管理和輸出等功能。主要由三部分組成：（1）硬件設備；（2）軟件及應用程序模塊；（3）網絡控制系統。其工作原理為：首先將傳感器信號輸入到中央處理器中，經A/D轉換后再經過B/D轉換器轉換成模擬量送入MCU或PC機內運算處理，然后把處理結果用RS232接口送到微機。該裝置一般采用單片機作為控制核心。

由于自動監測技術已被廣泛使用，所以在許多國家都建立了自己的自動氣象監測網。其中發達國家已有完善的自動監測網絡系統。我國自改革開放以來，也陸續建成了一些較有特色的自動氣象監測網。根據不同地區氣候條件，可設置若干小范圍監測點，以保證連續可靠地收集各方面的天氣變化情況。此外還可以利用無線傳輸手段與各地聯網，實現遠程監視。

自動氣象站按結構形式分，分為固定式自動氣象站和移動式自動氣象站兩種類型。固定式自動氣象站通常安裝在建筑物內部，如機場、車站、碼頭等處，用于提供全天氣、溫度、濕度以及氣壓、風速等基本氣象情報，同時還有一定數量的輔助儀器(如測風儀、測雨儀等)供用戶選用。