Les météorologues mesurent la couverture nuageuse en octas, unités de mesure qui divisent le ciel en huitièmes. Les lectures vont de 0 octas, un ciel clair, jusqu'à 8 octas, un ciel complètement couvert. Des caméras spéciales tout le ciel, qui photographient les images du ciel sur des sphères métalliques polies, prennent les mesures.
En plus de mesurer le pourcentage de couverture nuageuse, les météorologues utilisent des caméras tout le ciel pour localiser les fronts d'orage, détecter les éclairs et apercevoir les nuages mammatus associés à l'activité tornade. Le météorologue peut également dire si la couverture nuageuse produit de la neige ou si un changement soudain du type de nuage indique des changements saisonniers.
Les météorologues utilisent également des célomètres pour mesurer la hauteur et l'épaisseur de la couverture nuageuse. Ils envoient des impulsions laser dans le nuage et analysent la quantité de lumière réfléchie, connue sous le nom de rétrodiffusion. Ces faisceaux se déplacent vers le haut à la vitesse de la lumière et mesurent l'altitude de la base et du sommet des nuages. Parfois, la couverture nuageuse est composée de plusieurs couches de nuages.
Les informations recueillies par les caméras panoramiques et les télémètres permettent aux météorologues de prévoir le temps avec plus de précision. Par exemple, si les célomètres captent des cumulonimbus, qui ont souvent la forme d'enclumes, un orage accompagné de grêle et de vent fort est probable. Les cirrus, qui produisent une couverture nuageuse fine et aérée, annoncent du beau temps. Si ces mêmes nuages s'épaississent et s'assombrissent, c'est une indication de pluie ou de neige.
