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风向标外形可分为尾翼、平衡锤、指向杆、转动轴四部分。风速和风向是分别利用磁感风速杯和风向标来量度。磁感风速杯通常有三个对称风杯,固定於垂直轴上,令每个风杯的直径面都是垂直。由於风杯凹面比凸面承受较大的风力,风杯轮便会随风转动,观测员可从风杯转动的速度来确定风速。
至於风向,则由风向标显示。风向标基本上是一个不对称形状的物体,重心点固定於垂直轴上。当风吹过,对空气流动产生较大阻力的一端便会顺风转动,显示风向。