تتميز الرياح بسمتين هما: سرعتها واتجاهها. ويستعمل كلاهما في وصف الطقس، والتنبؤ به.
سرعة الرياح: يمكن قياس سرعة الرياح عن طريق جهاز يُسمى المرياح. كما تُستعمل في الوقت الحاضر عدة أنواع من المرياح. ومن أكثر هذه الأنواع شيوعًا على الإطلاق ذلك النوع الذي يتكون من ثلاثة أو أربعة أكواب ملتصقة بقضبان مثبتة على عامود دوّار. وتدير هذه القضبانُ العامودَ عندما تهب الرياح ويمكن الإشارة إلى سرعة الرياح عن طريق العامود الدوَّار.
اتجاه الرياح. يُقاس اتجاه الرياح عن طريق جهاز يسمى دوّارة الرياح. ويتكون هذا الجهاز من ذراع مرتبطة بعامود يدور على محور مُثبت في أحد طرفيها. وعندما تهب الرياح في مواجهة الذراع يدور العامود حتى يمكن أن تصطف الذراع في اتجاه الرياح. ويمكن الاستدلال على اتجاه الرياح عن طريق سهم ملحق بالذراع أو عن طريق مؤشر كهربائي تتحكم فيه من بُعد دوّارة الرياح.
وغالبًا مايُشار إلى اتجاهات الرياح بوساطة استعمال 360° موضحّة على دائرة. ويمكن الإشارة من هذه الدائرة إلى اتجاه الشمال، بدرجة الصفر، وتهب الرياح الشرقية من درجة 90°، والرياح الجنوبية من 180°، والغربية من درجة 270°. وغالباً ماتختلف الرياح في السرعة والاتجاه عند الارتفاعات المتعددة. فعلى سبيل المثال يلاحظ أن الدخان المنبعث من فوهة مدخنة قد يأخذ اتجاه الشمال، بينما تتجه السحب الأعلى في السماء صوب الشرق.
وتقاس الرياح التي تهب عالية فوق سطح الأرض بإطلاق بالونات مملوءة بغاز الهيليوم، حيث يتحرك البالون بسرعة الرياح نفسها. وتقاس حركة البالون بالبصر أو عن طريق الرادار.
ويمكن تحديد ارتفاع البالون، عن طريق ملاحظة الضغط الجوي، عندما يُقاس بجهاز قياس الضغط الجوي (البارومتر) المتصل بالبالون. ويمكن استخدام السحب التي تحدد حركاتها الأقمار الصناعية في تقدير اتجاهات الرياح فوق المحيطات، حيث يمكن إطلاق بضعة بالونات.
مقياس بوفورت لسرعة الرياح. وهو يتألف من سلسلة من الأعداد من صفر إلى 17. ويستعمل للإشارة إلى سرعات الرياح. وقد صَمَّمَ هذا المقياس في عام 1805م العميد البحري البريطاني فرانسيس بوفورت. وقد حدد بوفورت مفهوم هذه الأعداد، وبخاصة تأثير الرياح المتنوعة على السفن الشراعية. ففي نص نموذجي ـ ويقدم هنا على سبيل المثال ـ نُشر في عام 1874م، يقرر المقياس أن الرقم 2 يشير إلى رياح فسَّرها على النحو التالي: رياح يمكن لبارجة مُجَهَزَّة بكل معدات الإبحار، وفي حالة جيدة، ومفرَّغة ـ تماماً ـ أن تبحر في مياه هادئة وصافية بسرعة من عقدة إلى عقدتين. أمَّا الرياح التي يرمز إليها الرقم 12 فهي تلك الرياح التي لايمكن أن يَصمد أمام قوتها أي شراع. وفي الوقت الحاضر يمكن تحديد مفهوم مقياس بوفورت الخاص بسرعات الرياح، والتي يمكن قياسها في نطاق 10م فوق سطح الأرض، كما يُستعمل هذا المقياس أحياناً في تقدير سرعات الرياح.