Prawidłowy pomiar temperatury powietrza wyznaczają standardy określone przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) i stosowane przez wszystkie oficjalne stacje meteorologiczne z homologacją i certyfikatem.

Pomiaru dokonuje się termometrem znajdującym się wewnątrz klatki meteorologicznej, w głębokim cieniu, na wysokości 2 metrów nad powierzchnią ziemi. Klatka musi się znajdować w odpowiedniej odległości od wszelkich przedmiotów, które mogłyby zakłócić pomiar.

Klatka to biała skrzynka z żebrowanymi ściankami, aby zapewnić w jej wnętrzu odpowiednią wentylację. Ma też ona chronić termometr przed uszkodzeniem, zanieczyszczeniami, opadami i promieniowaniem słonecznym.

Wpływ na wskazania termometru może mieć nagrzana lub wychłodzona szyba okienna lub elewacja budynku, dlatego pomiary wykonywane przez zaokienne termometry amatorskie są niewiarygodne. W pełnym słońcu temperatura może być nawet o ponad 20 stopni wyższa od tej mierzonej w cieniu.