Метеоры наблюдаются главным образом фотографически, с помощью так называемых метеорных патрулей — систем фотографических агрегатов из 4—6 широкоугольных фотографических камер. При фотографировании они охватывают большую область неба и Вселенной. Это очень важно, так как наблюдателям не известно, где и когда появится метеор. Фотографирование позволяет получить след полета метеора. Если при этом воспользоваться призмой или дифракционной решеткой, то можно выявить его спектр, а затем определить химический состав.
В последние годы в практику вошли радиолокационные методы. Они обладают тем преимуществом, что наблюдения производятся в любую погоду и круглые сутки; при этом прослеживаются слабые метеоры 12—15 звездной величины, которые нельзя обнаружить фотографически, тем более визуально. С помощью радиолокации изучаются скорости и направления воздушных течений Вселенной, а таким образом исследуется и глобальная циркуляция верхней атмосферы. Радиолокационные наблюдения ведутся в Харькове, Душанбе, Москве, Казани, Фрунзе и других городах.
Наряду с радиолокацией начиная с 50-х годов для наблюдения метеоров применяется телевидение, которое с помощью электронно-оптических преобразователей повышает яркость изображения во много раз; в результате удается получить снимки метеоров 8—9-й звездной величины Вселенной. К тому же, применяя специальные методы фотографирования со спектральной аппаратурой, можно определить начальную массу метеора (бывшую у него до вхождения в атмосферу Земли и Вселенной), его химический состав, процессы в газовой подушке во время торможения, изучить ряд характеристик метеора в его полете.
