温度实验室：
湿度实验室：
湿度实验室保持的空气湿度专业计量标准，是我国气象部门的最高标准。由精密露点湿度计（准确度td为0.2℃），数字式标准通风干湿表和调温调湿箱等设备组成的一等湿度计检定装置，可开展标准通风干湿表、露点湿度计、毛发湿度表（计）、电测湿度仪及其它湿度传感器的检测工作。
由温、湿度实验室保持的便携式多路温湿度标准器及设备可对恒温、恒湿实验室及调温调湿箱等进行现场测试。
降水实验室：
由标准玻璃量器组组成的降水仪器计量检定装置可对雨雪量计、翻斗雨量计、雨量筒等降水仪器进行检测。
空气流速（风速）实验室：
空气流速（风速）实验室保持着我国空气流速（风速）的最高标准。目前，不仅承担着全国各省气象局风速标准的量值传递工作，同时还担负着海洋、环保、制药、卫生防疫、安全防护等众多领域的风速仪表检定测试任务。
由一等标准皮托管（测量范围：2.0～70.0m/s;不确定度：0.1％、补偿式微差压计（测量范围：0～1470Pa;不确定度：0.4Pa）和0.8米双试验段低速风洞、HDF-500型低速风洞、微风风洞组成的一等空气流速计量检定装置，可开展二等标准皮托静压管、标准风速脉冲发生器、风速仪校验器、轻便风向风速表、热电式微风仪、电接风向风速仪和风速传感器的检测工作。 该实验室拥有专用的风洞性能测试标准，可对各种不同类型的风洞进行性能试验。
大气气压实验室：
大气气压实验室保持着我国大气压力的最高标准，由一等活塞压力计(测量范围：14～1720hPa;不确度:3.5×10-5×RAD)和一等数字压力仪(5.0×10-5×RAD)及相关检定设备组成,可开展二等标准水银气压表、动槽水银气压表、定槽水银气压表、气体活塞压力计、数字压力仪、空盒气压表、高度表以及其它压力传感器的检测工作。
太阳和地球辐射实验室：
太阳和地球辐射实验室保存着我国的最高太阳辐射标准，它由一台PMO-6绝对辐射表和两台H-F腔体绝对日射表组成，其量值溯源到世界辐射基准（WRR），不确定度小于0.25%。该标准参加过5次国际直接辐射表比对，特别是2000年和2005年参加了由世界辐射中心举行的第九和第十次国际直接辐射表比对，使得我国的辐射标准直接与世界辐射标准组（WSG）进行了比对。由两台CG4地球辐射表组成的长波辐射标准2005年9月与世界辐射中心的长波辐射标准器组进行了比对。
该实验室承担着我国太阳和地球辐射标准量值的传递任务，每二年举行一次全国标准辐射仪器比对。由TM-500F太阳模拟器和检测旋转工作台组成的室内辐射仪器检测设备可进行辐射仪器的多项性能测试。此外，还开展总辐射表、散射辐射表、反射辐射表、直接辐射表、净全辐射表、长波辐射表和日照计的检测工作。
