气象塔是观测大气底层气象要素垂直分布的设施。塔身高度在100～400米之间。
我国第一座气象塔在北京北郊建造，高325米。它是我国科学院大气物理研究所的基础科研设备之一，可为研究城市大气污染和大气边界层物理提供高质量的观测资料，为北京市乃至全国提供服务。这个铁塔设有15层观测平台，每层装有测定风、温、湿等气象要素的传感器，可以获得15个不同高度上的观测数据。测量结果用电缆传输至地面计算机进行数据处理，每层的信号可用单片机控制。在塔上还装有三分量风速仪、超声测风仪等先进仪器。气象塔现有PDP-11-37小型计算机系统和一套微机系统，实现了观测和数据处理自动化。
一般在气象塔上安装的仪器分为两大类：①观测温度、湿度和风的平均值随高度分布的设备。②观测大气湍流结构的仪器。它们需要有快速的响应能力，能分辨出时间间隔短达0.01秒的气象要素瞬间变化，这些仪器有观测风脉动的超声风速表，观测温度脉动的单丝悬张型铂电阻温度表，以及观测湿度脉动的吸收式红外或紫外湿度表。由于越接近地面，气象要素的垂直分布越大，因而采用高度对数值呈线性的下密上疏形式将仪器在垂直方向摆开，例如当仪器的最高安装高度为320米时，往下的仪器安装高度分别为160米、80米、40米、20米、10米、5米和2.5米。
为了尽可能减低塔身对空气自然流动的干扰，气象塔多采用上、下横截相同的空心等边三角形桅杆塔。一般来说，塔身的上风向对空气自然流动的干扰最小，侧向次之，下风向最强。因而往往需要在塔的同一高度上至少安装两套仪器，并使两者摆在相对为180°方向的两条仪器横臂支架上。塔上多使用遥测仪器，配备计算机系统，以实现观测程序和记录、资料储存和处理的自动化。