自動氣象站按照監測方式分為：手持式氣象站、車載式氣象站、無線遙測氣象站、有線遙測氣象站、便攜式氣象站。
1、手持式氣象站：手持式氣象站是小的氣象站，是由手持儀表和傳感器組成，便于攜帶，測出來的數據現場直接顯示。但是這種氣象站一般不具備遠程功能，且連接的傳感器較少，不能擴展連接。
2、車載式氣象站：這種氣象站是專門針對車輛、船舶等應急環境檢測設備而設計的可移動式的觀測氣象站，其連接傳感器的數量相對也比較少。
3、無線遙測氣象站：目前為先進的氣象站就是這種氣象站，它采用物聯網模式，GPRS數據傳輸方式，將數據上傳至網絡平臺，凡是有網絡的地方，都隨時可以登錄平臺，查看氣象站現場數據。且有給予短信預警提示功能，能擴展連接很多傳感器。這種氣象站又稱之為無人氣象站。
4、有線遙測氣象站：這是傳統氣象站的監測方式，感應部分與接收處理部分相隔幾十米到幾公里，其間用有線通信電路傳輸。是傳感器將數據通過連接數據線，將數據傳輸到PC機上。這種方式適合于有人值守區。
5、便攜式氣象站：它是用于監測野外氣候，將數據直接傳輸到數據采集器中，數據采集器將數據存貯下來，定期去現場數據。這種氣象站大的好處就是方便移動，成本相對低很多。