Le vent est caractérisé par sa direction et sa vitesse. La direction d’où vient le vent se mesure avec une girouette. La direction du vent est représentée par une valeur angulaire par rapport à l’axe vertical Nord-Sud. La notation de la direction du vent a évolué depuis la fin du 19e siècle. Les roses de 8, 16 ou 32, correspondant aux sous-multiples des directions cardinales usuelles, ont été utilisées en France jusqu’en 1961 pour les observations du vent au sol. Aujourd’hui, la rose de 360° est utilisée en France et au niveau international.
La vitesse du vent est mesurée à l'aide d'un anémomètre.
Il existe plusieurs mesures de vitesse du vent :
- vitesse moyenne du vent considérée comme la moyenne arithmétique sur un long intervalle de temps (10 minutes, par exemple)
- vitesse instantanée du vent : mesure au cours de très brefs intervalles de temps successifs (une fois toutes les demi-secondes, par exemple).