空气污染状况与气象条件有着密切关系，因此，在进行污染物质监测的同时，往往还要进行气象观测，气象观测包括两部分，即地面常规气象观测和梯度观测。前者是对地面的气象参数进行观测，其观测项目有风向、风速、温度、湿度、气压、太阳辐射、雨量等。梯度观测是在一定高度气层内观测温度、风向、风速等随高度的变化情况。
大、中城市一般都设置了气象塔，可以连续观测各种气象参数，为分析空气污染趋势，研究污染物扩散迁移规律等提供了基础数据。但是，气象部门的资料不是为空气污染监测而收集的，并且观测站往往设在远离城市的郊外，为取得所监测地区的主要气象数据，一般空气监测系统的各子站内都安装有气象参数观测仪。
