早在任何機械設備投入使用之前，人類就一直在試圖預測天氣。文字記載證實，一千多年前，人們就已經使用各種自然元素進行天氣預報。登山者、荒野向導和水手仍然部分地依靠自然觀察來預測變化在相當準確的天氣中。
龍卷風即將來臨的信號可能是由不安的馬匹發出的。
觀察天空一直是預測天氣的常用方法。當暴風雨來臨時，云層會發生顯著變化接近，所以它們通常是未來的準確信號。例如，烏云預示著下雨，而低矮的白色棉絮云預示著晴朗的天氣。一般來說，烏云總是壞天氣的征兆，但其嚴重程度取決于云層的厚度和風的存在。龍卷風、冰雹，雷暴之前都會出現烏云。
我們的祖先經常仰望月球來預測天氣。
觀察天空中的其他元素也可以幫助預測天氣。例如，月亮周圍的光環預示著下雨，而夏季的晨霧則預示著晴朗的天氣。冬季的霧通常會預示著下雨。
早晨的霧可能表示天氣晴朗，而冬季的霧可能表示下雨。
觀察動物的行為是另一種流行的預測天氣的方法。例如，當龍卷風來臨時，馬通常會感到不安。在某些國家，如中國和日本，動物被用來預測地震，因為它們的行為被視為比現有任何設備更好的預測地震的方法其他動物的行為還沒有被研究，但仍然是氣象知識的一部分，比如松鼠收集異常大量的食物作為即將到來的嚴冬的征兆。
雷雨襲擊田野時的閃電。
傾聽人體的聲音也能幫助你預測天氣。臨近的暴風雨會導致疼痛敏感，關節炎和痛風癥狀惡化。背痛，牙齒敏感，偏頭痛都會因低壓鋒的臨近而加重。
松鼠和花栗鼠收集大量堅果可能是嚴冬的信號。
我們的祖先研究云來預測天氣。