Cùng với sự phát triển như vũ bão của công nghệ thông tin (gồm cả phần cứng và phần mềm), công nghệ điện tử, tự động hóa và điều khiển học, công nghệ vũ trụ, công nghệ vật liệu mới... nhiều phương pháp, thiết bị, máy móc, hệ thống quan trắc, xử lý, phân tích hiện đại đã ra đời phục vụ cho các nhà khoa học trong hoạt động quan trắc, truyền tin, xử lý thông tin, dự báo… Những thành tựu mới nhất của khoa học và công nghệ đã và đang được các nhà khoa học Việt Nam ứng dụng trong hoạt động quan trắc trong thời gian qua.

Hiện nay việc quan trắc thủ công, trong đó quan trắc viên trực tiếp đo đạc các yếu tố quan trắc bằng các phương tiện, thiết bị thô sơ đã dần được thay đổi. Thế hệ các thiết bị đo đạc hiện trường đang dần từng bước được thay thế bằng các máy kỹ thuật số; quan trắc, đo đạc từ đơn chỉ tiêu đến đa chỉ tiêu. Các hệ thống quan trắc tự động đã và đang được đưa vào sử dụng ngày càng rộng rãi hơn trong các hoạt động quan trắc KTTV, môi trường, tài nguyên nước.

Ví dụ đối với mạng quan trắc khí tượng thủy văn, trước đây hầu như quan trắc bằng thủ công, trong 5 năm trở lại đây, nhà nước đã đầu tư hiện đại hóa mạng lưới quan trắc, nâng số trạm tự động lên tới 41,48%, trong đó: khí tượng tự động đạt 18,04%, đo mưa tự động đạt 49,27%, khí tượng cao không đạt 66,67%, thủy văn (đo mực nước) đạt 42,09%, thủy văn (đo lưu lượng nước) đạt 31,33%.

 Quan trắc từ xa bằng vệ tinh, camera, AI trước kia vốn khá xa lạ với Việt Nam, song gần đây công nghệ này dần được áp dụng, thử nghiệm trên mạng lưới, công nghệ viễn thám đã được đưa vào sử dụng rộng rãi, hình thành hệ phương pháp quan trắc mới, dần chiếm vị trí đáng kể trong hoạt động quan trắc phục vụ giám sát, dự báo trên diện rộng về tài nguyên và môi trường. Hiện nay, qua nghiên cứu, tham khảo về thiết bị, công nghệ, loại hình quan trắc KTTV được WMO khuyến cáo, cũng như của các nước trên thế giới chủ yếu là sử dụng thiết bị quan trắc KTTV tự động để đo các yếu tố khí tượng, thủy văn, hải văn, môi trường, ...

 Các thiết bị quan trắc KTTV tự động được phát triển theo từng thời kỳ, nhưng cơ bản không thay đổi nhiều về công nghệ, kiểu dáng bộ cảm ứng đo, chủ yếu thay đổi và hiện đại bộ phận thu thập và xử lý số liệu quan trắc (Dataloger); thiết bị truyền thông tin, dữ liệu theo sự phát triển của thiết của công nghệ viễn thông di động (từ GSM, GSM/GPRS, 2G, 3G, 4G, 5G,..).

Tuy nhiên, quan trắc thủ công vẫn còn chiếm tỷ trọng khá lớn, việc lắp đặt các trạm quan trắc tự động còn gặp nhiều khó khăn, ngoài khó khăn do nguồn kinh phí hạn hẹp, còn có khó khăn không nhỏ do thay đổi thói quen làm việc; dôi dư quan trắc viên khi thay đổi công nghệ; khó khăn bảo vệ thiết bị quan trắc tự động dễ xảy ra mất mát, hư hỏng thiết bị do ý thức người dân chưa cao.