Meteorolodzy mierzą zachmurzenie w oktas, jednostkach miary, które dzielą niebo na ósme. Odczyty biegną od 0 oktas, bezchmurne niebo, do 8 oktas, całkowicie zachmurzone niebo. Specjalne aparaty fotograficzne typu all-sky, które fotografują obrazy nieba na wypolerowanych metalowych kulach, wykonują pomiary.
Oprócz mierzenia procentu zachmurzenia, meteorolodzy używają aparatów całopowierzchniowych do określania frontów burzowych, wykrywania uderzeń piorunów i chmur mammatus wzroku związanych z aktywnością tornad. Meteorolog może również stwierdzić, czy pokrywa chmurowa wytwarza śnieg, czy też nagła zmiana w rodzaju chmury wskazuje na zmiany sezonowe.
Meteorolodzy używają także ceilometrów do pomiaru wysokości i grubości pokrywy chmurowej. Strzelają impulsami laserowymi w chmurę i analizują ilość odbijanego światła, zwaną rozpraszaniem wstecznym. Promienie te poruszają się w górę z prędkością światła i mierzą wysokość podstawy i góry chmury. Czasami pokrywa chmurowa składa się z wielu warstw chmur.
Informacje zebrane z kamer i centrów meteorologicznych umożliwiają meteorologom dokładniejsze prognozowanie pogody. Na przykład, jeśli ceilometry zbierają chmury cumulonimbus, które często mają kształt kowadeł, prawdopodobna jest burza z gradem i silny wiatr. Chmury Cirrus, które tworzą cienką, przewiewną pokrywę chmur, przepowiadają dobrą pogodę. Jeśli te same chmury gęstnieją i stają się ciemne, oznacza to deszcz lub śnieg.
