В сети метеонаблюдений отдельное место принадлежит аэрологических станциям, на которых регулярно ведутся куле-пилотные наблюдения за состоянием атмосферы до высот 30-40 км. Эти станции (их в Украине девятый Киеве, Харькове, Одессе, Симферополе, Черновцах, Львове, Ужгороде, Шепетовке и Кривом Роге) оснащены специальными метеорологическими радиолокаторами, что не только регистрируют показания подвешенного к шару-пилота радиозонда (температуру, давление и влажность воздуха), но и фиксируют скорость подъема шара и его движения в том или ином направлении по горизонтали. Это, в конце концов, позволяет определять характер воздушных течений на разных высотах, имеет первостепенное значение для предсказания изменений погоды.
Аэрологические наблюдения выполняются также с привлечением соответственно оборудованных самолетов-метеолабораторий. Если же необходимо осуществить зондирование атмосферы до больших высот (100 км и выше), применяют специальные метеорологические ракеты, оснащенные разнообразной аппаратурой для измерения температуры, давления и плотности воздуха, определения его химического состава и тому подобное. Для охвата наблюдением больших площадей используют аппаратуру, установленную на специальных метеорологических спутниках Земли, которая дает возможность детально прослеживать движения атмосферных фронтов и облачных систем и осуществлять другие измерения. Больше об этом можно прочитать в разделе «Взгляд с неба на Землю».