自動氣象站有多種類型，其結構基本相同，主要由傳感器、采集器、系統(tǒng)電源、通信接口及安裝支架等組成。當傳感器受被測氣象要素的變化并按一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換器組成。

自動氣象站常用的傳感器有：氣壓——振筒式氣壓傳感器、膜盒式電容氣壓傳感器。氣溫——鉑電阻溫度傳感器。濕度——濕敏電容濕度傳感器。風向——超聲波風向傳感器。風速——超聲波原理傳感器。雨量——光學雨量傳感器。蒸發(fā)——超聲測距蒸發(fā)量傳感器。輻射——熱電堆式輻射傳感器。地溫——鉑電阻地溫傳感器日照——直接輻射表、雙金屬片日照傳感器；采集器數(shù)據(jù)采集器是自動氣象站的核心，其主要功能是數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)傳輸，其主要技術性能為：數(shù)據(jù)采樣速率及算法規(guī)定。

采集器的電源能保證采集器至少七天正常工作，數(shù)據(jù)存儲器至少能存儲三天的每分鐘氣壓、氣溫、相對濕度、1分鐘平均風向和風速、降水量和各項目的每小時正點觀測數(shù)據(jù)，能在計算機中形成規(guī)定的數(shù)據(jù)文件。