Os humanos vêm tentando prever o tempo muito antes de qualquer equipamento mecânico entrar em uso. Passagens escritas confirmam que as previsões do tempo já eram feitas há mais de mil anos, usando todos os tipos de elementos naturais. Montanhistas, guias selvagens e marinheiros ainda dependem parcialmente da observação natural para prever as mudanças no clima com bastante precisão.
Observar o céu sempre foi uma forma popular de prever o tempo. As nuvens mudam visivelmente quando uma tempestade se aproxima, então geralmente são um sinal preciso do que está por vir. Por exemplo, nuvens escuras anunciam chuva, enquanto nuvens baixas e brancas como algodão indicam bom tempo. Em geral, nuvens escuras são sempre um sinal de mau tempo, mas o quão ruim depende da espessura das nuvens e da presença de vento. Tornados, granizo e tempestades elétricas são todos precedidos pelo aparecimento de nuvens escuras.
Olhar para outros elementos no céu também pode ajudar a prever o tempo. Os exemplos incluem um halo ao redor da lua para anunciar chuva e uma névoa matinal de verão para prever o tempo bom. A neblina no inverno costuma anunciar chuva.
Observar o comportamento dos animais é outra forma popular de prever o tempo. Os cavalos costumam ficar agitados quando um tornado se aproxima, por exemplo. Em alguns países, como China e Japão, os animais são usados para prever terremotos, pois seu comportamento é visto como a melhor maneira de prevê-los do que qualquer equipamento disponível atualmente. Outro comportamento animal não foi estudado, mas ainda faz parte da tradição do tempo, como esquilos coletando uma quantidade incomum de comida como um sinal de um inverno rigoroso que se aproxima.
Ouvir o corpo humano também pode ajudá-lo a prever o tempo. As tempestades que se aproximam podem causar sensibilidade à dor e piorar os sintomas de artrite e gota. Dor nas costas, sensibilidade dentária e enxaquecas podem ser agravadas por uma pressão frontal baixa que se aproxima.