I meteorologi misurano la copertura nuvolosa in oktas, unità di misura che dividono il cielo in ottavi. Le letture vanno da 0 oktas, un cielo sereno, fino a 8 oktas, un cielo completamente coperto. Speciali telecamere all-sky, che fotografano le immagini del cielo su sfere di metallo lucido, eseguono le misurazioni.
Oltre a misurare la percentuale di copertura nuvolosa, i meteorologi usano telecamere all-sky per individuare fronti temporali, rilevare fulmini e nuvole di mammiferi a vista associati all'attività di tornado. Il meteorologo può anche sapere se la copertura nuvolosa produce neve o se un cambiamento improvviso nel tipo di nuvola indica cambiamenti stagionali.
I meteorologi usano anche ceilometri per misurare l'altezza e lo spessore della copertura nuvolosa. Sparano impulsi laser nella nuvola e analizzano la quantità di luce riflessa indietro, nota come back-scatter. Questi raggi viaggiano verso l'alto alla velocità della luce e misurano l'altezza della base e della cima della nuvola. A volte la copertura nuvolosa è composta da più strati di nuvole.
Le informazioni raccolte dalle telecamere all-sky e dai ceilometers consentono ai meteorologi di prevedere il tempo in modo più accurato. Ad esempio, se i ceilometri raccolgono nuvole cumulonembi, che spesso hanno la forma di incudini, è probabile un temporale con grandine e forte vento. Le nuvole di cirri, che producono una sottile e ariosa copertura nuvolosa, predicono il bel tempo. Se quelle stesse nuvole si addensano e si scuriscono, è un'indicazione di pioggia o neve.
