1950年代からは気象衛星の可視光線センサーや赤外線レーダーによる観測が始まった。長波領域の電波は雲による吸収の問題があるため、大気の窓領域などを利用している。現在、温度の推定、水蒸気量の推定、雲の有無の推定、風向・風速の推定などができる。また、物質の分布を推定し、主に大気化学などに利用されるものもある。気象予報のために主要国が分担して、常時数機の衛星を運用し、データの利用を国際的に開放している。このほか、各国が独自に利用している衛星も多数ある。
海洋では、古くは気象観測船による観測が行われていたが、観測拠点を増やし長時間観測を行う必要性から、無人の海洋気象ブイが登場し20世紀中盤から普及した。地上と異なり、位置制御を行わない観測船やブイは、常時同じ地点で観測できない。地上気象観測の要素とほとんど同じものが観測できるが、海流の向きや速度、海水温、海氷の有無など、海に特化したものが観測できる。海洋学の研究でも重要な手法である。
地上気象観測は、気象観測といえばこれを指すほど主流の観測手法である。観測の歴史が古い所も多いので、統計上信頼性のあるデータが得られる所が多いが、古い設備の科学的精度が低いという問題もある。観測場所の数は他の3つに比べて圧倒的に多い。機器設備の設置や管理が容易である。気温や気圧などの簡単な観測は、関連する科学的知識があり、多少の誤差を我慢すれば、身近なものから機器を作って誰でも手軽に行える。学校教育、特に理科（科学）教育でも広く行われている。アメリカでは、CWOPという市民参加型の気象観測網も存在する。観測対象となるのは、具体的には気象要素と呼ばれるものである。天気、気温、気圧、湿度、視程、風、降水、日射など多岐にわたり、細かく分けると数十の要素がある。天気などは人の目による目視で行われる一方、気温などの物理量は機器を使って精度を保っている。人員と設備さえあれば、ほとんどの観測は地上で行える。有人観測だけだったが、20世紀中盤以降、無人観測が普及して観測点も急増した。高山での気象観測が19世紀から行われてきた。また、飛行機の発明により、気象観測機による観測も始まった。
気象観測はその場所により、大きく4つに分類される。陸上で行われるのが地上気象観測、海洋（海上）で行われるのが海洋（海上）気象観測、地上から離れた大気中あるいは高山で行われるのが高層気象観測、人工衛星によって行われるのが衛星観測である。先に挙げたものほど古くから行われている。気象衛星による衛星観測が登場したのは20世紀半ばであり、科学技術の発展によってその方法は複雑化・多様化してきた。学術研究の対象、あるいは防災などの目的のために行う気象観測は、市民の安全に関わる問題でもあり、世界各国で行政に一定の責任を持って行っている。多くの国は19世紀・20世紀より、気象観測を管轄する気象機関や研究機関を設置して、研究の中で観測手法を改良してきた。日本では、気象業務法等により、気象庁をトップに気象機関に対して気象観測・予報の義務付けと制限を行うとともに、観測の精度を維持している。世界的に見ても、国家の気象機関が気象業務の責任を負い予報などを発表している国がほとんどである。この背景の1つとして、気象観測・予報は軍事面でも必要とされる業務であり、国家により占有する必要性があることが挙げられる。一方、一部の気象業務が民間に開放されている国もあり、日本などでは自由化がある程度進んでいる。ノウハウの不足した国に対しては、世界気象機関(WMO)が中心となって1963年から開始された世界気象監視計画(WWW)に基づき、先進国が協力を行っている。またWWWでは、各種気象通報式の規格を策定したり、国際民間航空連合(ICAO)などとも協力して国際的な観測網を構築するなどし、気象業務の向上を図っている。
父親のFadilはコソヴォ出身の民族的アルバニア人で、1965年からボスニア・ヘルツェゴヴィナに住んでいたという。一方、母親のEnesaはトゥズラ在住のボシュニャク人であった（Bairami姓はアルバニア系の姓である）。最初のアルバム『Kad suza ne bude』はセルビアのベオグラードでミリッチ・ヴカシノシッチ（Milić Vukašinović）によって製作された。「Život liječi rane」や「Pijanica」などのヒット曲を含む2枚目のアルバム『Ljubav si ubio gade』はミチャ・ニコリッチ（Mića Nikolić）によって製作された。 2001年にリリースされた3枚目のアルバム『Revolucija』の後、一時セルマは音楽シーンから去るが、2003年には従来までと大きく毛色を変え、デヤン・アバディッチ（Dejan Abadić）をプロデューサに迎えた4枚目のアルバム『Žena sa Balkana』によってシーンに復帰した。このアルバムから生まれた多くのヒット曲 - 「Nano」、「Škorpija」、「Žena sirena」、「Bićeš moj」 - によってセルマの名は知名度を増し、「Žena sirena」という曲名はセルマ自身の新しいニックネームとなった。彼女自身、このニックネームをとても誇りに思っているという。2005年にリリースされた通算5枚目のアルバム『Kakvo tijelo Selma ima』には製作陣にドラガン・ブラヨヴィッチ（Dragan Brajović Braja）、ドラギシャ・バシャ（Dragiša Baša）、ナニン（Nanin）らを迎え、また「Ljubavi jedina」はセルマ自身によって作詞されている。このアルバムは前作に引き続きデヤン・アバディッチの指揮のもと製作された2枚目のアルバムである。2007年には、通算6枚目となるアルバム『Ostrvo tuge』をリリース。「Promijeni se」、「Lijepe žene」「Ostrvo tuge」などのヒット曲を生み出した。