農業氣象觀測站建設方案和氣象條件與農業生產密切相關。農業氣象觀測數據可用于識別農業生產對象和過程與氣象條件之間的定量關系，進行農業氣象信息、預報服務和分析分區，并為利用提供基礎數據，農業小氣候條件的調節與轉化。農業氣象觀測遵循平行觀測的原則，在農業氣象站附近的農業氣象觀測斷面進行。為了使觀測數據具有代表性和可比性，在選擇觀測斷面時應考慮地形、地下水位和耕作技術等因素的年際一致性。

應選擇*代表性的當地物種作為觀察的農業對象。物候觀測的時間間隔應遵循不漏測、不遲測的原則。農業氣象要素的觀測應反映其變化狀態和極值。觀測時間可根據農業氣象要素和農業生產對象的特點確定；同時，應考慮配合氣象站的氣象觀測時間。定期觀察也可以不定期進行。

根據所需精度，農業氣象觀測方法可分為目測、常規儀器觀測和精密儀器觀測。自20世紀70年代以來，觀測儀器得到了改進，出現了遙測和綜合農業氣象觀測儀器，可以自動打印和記錄各種農業氣象要素的數據。遙感器技術提供大范圍、雨量等信息，也可用于確定自然植被和畜禽的狀況。這些都為農業氣象觀測的自動化、遙測性和綜合性以及最終客觀化展示了良好的前景。