Μετεωρολογικός σταθμός είναι μια μόνιμη, επανδρωμένη επίγεια εγκατάσταση όπου πραγματοποιούνται τακτικές μετεωρολογικές παρατηρήσεις, με τα όργανά του να βρίσκονται τοποθετημένα εντός ή εκτός του μετεωρολογικού κλωβού. Η θέση τους καθορίζεται από την κεντρική Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία κάθε χώρας, ώστε να αποτελούν ένα ενιαίο δίκτυο παρατήρησης, και κάθε σταθμός διαθέτει έναν διεθνή αριθμό ταυτότητας για την απεικόνισή του στους μετεωρολογικούς χάρτες. Στην Ελλάδα, τέτοιοι σταθμοί λειτουργούν στις κυριότερες πόλεις, στους μεγάλους λιμένες και σε όλα τα αεροδρόμια, επανδρωμένοι από επιστημονικό ή ειδικά εκπαιδευμένο προσωπικό. Οι ενδείξεις τους μεταβιβάζονται σε τακτά διαστήματα με ειδικό κωδικοποιημένο τύπο σήματος στην κεντρική υπηρεσία, όπου καταχωρούνται στους μετεωρολογικούς χάρτες για την εξαγωγή συμπερασμάτων πρόγνωσης καιρού. Τέλος, ως μετεωρολογικοί σταθμοί θεωρούνται και τα πλοία που φέρουν μετεωρολογικό κλωβό, τα οποία υποβάλλουν «μέτεο-σήματα» με ιδιαίτερους κωδικούς στην εγγύτερη ή σε διεθνή μετεωρολογική υπηρεσία.