自动气象站防雷电分为外部防雷电和内部防雷电，外部防雷电主要是指直击雷，内部防雷电主要指感应雷、雷电波侵入。雷电蕴含的能量巨大，往往造成不可预估的破坏令人生畏，因此，预防雷电损害，已成为自动气象站可靠性设计的重要组成部分。

自动气象站是开展精细化预报所不可或缺的气象源，也是大气勘测地基系统的重要组成部分之一，并且它还是使用非常广泛的地面气象勘测系统以及中小尺度的气象预报的重要勘测手段。自动气象站采集器、传感器、计算机主板等电子设备对电磁脉冲特别敏感，抗雷电过电压的能力脆弱.然而雷电其峰值电流大，时间短，可以瞬间产生极强的电磁脉冲，所以在实际业务运行中非常容易受到雷电损害。

自动气象站外部防雷（直击雷）主要依据《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》、《QX/T4-2000气象台（站）防雷技术规范》、《QX 30-2004自动气象站场室防雷技术规范》结合当地年平均雷暴日数、建筑物年预计雷击次数和建筑物自身的相关资料，进行防雷分类。

一般情况下，根据安装自动气象站的台站性质、发生雷击事故的可能性和后果以及雷暴日数，将自动气象站场室的雷电防护等级分为三级。利用自动气象站风杆，在风杆顶上安装避雷针，确保避雷针安装高度可保护自动气象站内的所有仪器设备，避免直击雷的侵害。

自动气象站内部防雷电（感应雷和雷电波）主要考虑电源系统和信号系统的多级雷电防护。自动气象站的绝大多数室内设备都是安装在计算机房内部，传感器和采集器获得的数据都要在这里进行处理和存储，机房可以说是一个自动气象站的心脏。计算机房的设备包括气象站的服务器、交换机、视频监控系统、ups等等。在计算机房中要进行等电位连接，等电位连接配设在计算机房的配电箱中，一般采用s型星型结构。

自动气象站的接地系统主要包括观测场接地系统和工作室接地系统，常规的建筑物防止击雷一般都是在建筑物中安装避雷针、避雷网、避雷带或者将它们混合组成接闪器，把建筑物顶部的板筋和内部的柱子内的主钢筋作为引下线，建筑物底部的基础钢筋作为接地体，实现将雷电流安全的排放到大地中。观测场中，风向和风速传感器是安装在风杆上的，对雷击十分敏感，因此需要在它们顶端设置避雷针，避雷针以及避雷针的引下线均不可直接与风杆相连，必须用绝缘杆与风杆固定，避雷针的引下线入地点附近要设置垂直接地体，接地体也要与观测场地网进行可靠的电气连接。