De temperatuur wordt gemeten met een thermometer. Dit instrument is in 1593 uitgevonden door de Italiaan Galileo Galileï (1564-1642). De bekendste schaalverdelingen zijn Fahrenheit en Celsius. Vooral in Engeland en de Verenigde Staten wordt de temperatuur nog aangegeven in graden Fahrenheit, in Europa is Celsius ingeburgerd.
Op meteorologische stations wordt de temperatuur van de lucht volgens internationale afspraak gemeten. Dit gebeurt in graden Celsius op een hoogte van anderhalve meter boven een open grasvlakte.
De thermometer of de sensor staat in een wit kastje met wanden die de vorm hebben van een open jaloezie. Daardoor heeft de wind vrij spel, maar zon en neerslag kunnen niet tot de instrumenten doordringen.
In een stedelijke omgeving kan de temperatuur afwijken, vooral door de bebouwing en bestrating. Het is daar in de regel warmer dan op het platteland.
Over het algemeen daalt de temperatuur naarmate de hoogte toeneemt. Bij droge lucht is de afname ongeveer 1 graad per 100 meter, bij vochtige lucht is dat ongeveer 0,6 graden.
Na of aan het eind van een heldere nacht met weinig wind kan de temperatuur tot een bepaalde hoogte ook toenemen met de hoogte. Dit heet een ‘inversie’. De hoogte tot waar de temperatuur afneemt heet de ‘inversiehoogte’.
