Примерно в 1721 году Габриэль Даниэль Фаренгейт, немецкий приборостроитель из Амстердама, разработал термометр, который Галилей изобрел в 1603 году; Фаренгейт использовал ртуть вместо воды в качестве расширяющейся-сокращающейся жидкости и разделил шкалу на градусы, основываясь на точке замерзания воды (32°) и температуре ротовой полости нормального человеческого тела (98,6°). В 1730 году Рене де Реомюр сообщил Академии наук «правила построения термометров с сопоставимыми градациями»; он принял точку замерзания воды за ноль, а точку кипения — за 80°, и градуировал шкалу так, чтобы градусы соответствовали равным приращениям в повышении или понижении температуры термометрической жидкости, для чего использовал спирт. Андерс Цельсий из Упсалы около 1742 года усовершенствовал термометр Реомюра, вернувшись к использованию ртути и разделив шкалу на сто градусов «по Цельсию» между точками замерзания и кипения воды. Определив эти точки более точно, Жан Андре Делюк из Женевы в 1772 году придал конкурирующим термометрам ту форму, которую они имеют сегодня: форму Фаренгейта для англоязычных народов, форму сантиграда — для других.
Барометр был изобретен Торричелли в 1643 году, но его показания атмосферного давления были неопределенными из-за факторов, которые он не учел: качество ртути, отверстие трубки и температура воздуха. Различные исследования, кульминацией которых стали эксперименты и расчеты Делюка (1717–1817), устранили эти недостатки и привели ртутный барометр в его нынешний вид.
В XVII веке были изготовлены различные грубые анемометры. После своей смерти в 1721 году Пьер Юэ, ученый епископ Авранша, оставил проект анемометра (слово, очевидно, было его изобретением), который измерял силу ветра, загоняя его в трубку, где его давление поднимало столбик ртути. Этот прибор был усовершенствован «ветромером» (1775) шотландского врача Джеймса Линда. Джон Смитон разработал (ок. 1750 г.) механизм для измерения скорости ветра. Лучшим прибором XVIII века для измерения влажности был гигрометр универсального женевца Горация де Соссюра (1783), основанный на расширении и сжатии человеческого волоса при изменении влажности. Уильям Каллен заложил основу для другого типа гигрометра, отметив охлаждающий эффект жидкостей при испарении.
С помощью этих и других приборов, таких как магнитная игла, наука пыталась выявить закономерности в капризах погоды. Первым условием были надежные записи. Некоторые из них велись во Франции Академией наук с 1688 года. С 1717 по 1727 год врач из Бреслау вел ежедневный учет сообщений о погоде, которые он получал из многих районов Германии; а в 1724 году Лондонское королевское общество начало собирать метеорологические отчеты не только из Великобритании, но и с континента, из Индии и Северной Америки. Еще более широкая и систематическая координация ежедневных сообщений была организована в 1780 году Й. Й. Хеммером в Мангейме под патронажем курфюрста Палатина Карла Теодора; но она была прекращена (1792) во время войн Французской революции.
Одним из метеорологических явлений, вызвавших множество догадок, стала бореальная аврора. Эдмунд Галлей тщательно изучил вспышки этого «северного сияния» 16–17 марта 1716 года и приписал их магнитным влияниям, исходящим от Земли. В 1741 году Хьортер и другие скандинавские наблюдатели отметили, что во время этих явлений происходят нерегулярные колебания иглы компаса. В 1793 году химик Джон Дальтон указал, что огни параллельны падающей игле и что их вершина, или точка схождения, лежит на магнитном меридиане. Таким образом, в XVIII веке была признана электрическая природа этого явления, которое сегодня интерпретируется как электрический разряд в земной атмосфере, вызванный ионизацией, которую вызывают частицы, вылетающие из Солнца.
