Bütün bilimler gözlemlerle başlar. Gözlemler olmadan bilim adamlarının yeni teoriler geliştirme ve mevcut teorileri test etme yolu yoktur. Hava bir istisna değildir. Meteorologlar (hava durumunu inceleyen bilim adamları), hem Dünya yüzeyinde hem de yüksek irtifalarda havanın birçok unsurunu gözlemler. Hava durumu gözlemleri, hava durumunu tahmin etmek ve havanın nasıl çalıştığı hakkında yeni teoriler geliştirmek ve test etmek için kullanılır.
