La Torre di Andronico rappresenta già il perfezionamento di una rosa antichissima, formata di sole quattro direzioni.

Nel Medio Evo i navigatori italiani associavano la rosa dei venti alla bussola e distinguevano otto direzioni: tramontana (nord), grecale (nord/est), levante (est), scirocco (sud/est), ostro (sud), libeccio (sud/ovest), ponente (ovest), maestro (nord/ovest). I quattro punti principali, nord, sud, est e ovest, sono detti cardinali perché rappresentavano, per gli antichi, i cardini del mondo (cardines mundi).

Il vento da nord è detto tramontana perché giunge attraversando i monti, quello da sud ostro, dal latino auster, perché di provenienza australe. I venti da est e da ovest sono detti levante e ponente, con riferimento al sorgere e al tramontare del sole. Il nome dei punti intermedi indica in genere le regioni dalle quali i venti sembrano provenire: per un osservatore che si trovi al centro del mare Ionio, il vento che soffia da nord-est (greco) sembra provenire dalla Grecia; quello di sud-est (scirocco) dalla Siria; quello di sud-ovest (libeccio) dalle coste della Libia; quello di nord-ovest, infine, è chiamato maestro o maestrale, perché considerato il vento predominante nel Mediterraneo.

Ancora oggi, la direzione del vento è intesa come la direzione di provenienza del flusso dell'aria e può essere indicata mediante la rosa dei venti, in cui ogni quadrante, determinato dai punti cardinali è diviso in quattro parti uguali. Pertanto vi sono sedici direzioni differenti, numerate partendo da nord con movimento in senso orario.

Un altro sistema di indicazione della direzione del vento, in maniera più approssimativa, è quello che fa uso dei quadranti, I, II, III, IV, numerati a partire dal nord e in rotazione nel senso delle lancette dell'orologio (es. quadrante I = venti tra nord e nord-est).

In meteorologia si utilizza, la suddivisione azimutale che va da 0° a 360°, per cui, ad esempio, un vento da sud è un vento di 180°.

La forza del vento, ovvero la velocità di spostamento della massa d'aria, si misura in metri al secondo (m/s). Tuttavia, in meteorologia, per ragioni legate alla navigazione aerea e marittima, è in uso, come unità ufficiale, il nodo (kt), corrispondente a un miglio nautico/ora. Accanto a queste due unità, si utilizzano anche il chilometro/ora (km/h) e il miglio/ora (vedi tabella).

In mancanza di strumenti la direzione e la velocità del vento si possono stimare a vista con semplici metodi.

Per la direzione, ove possibile, può essere utile osservare l'andamento del fumo, che rende visibili correnti aeree anche molto deboli, oppure la direzione verso la quale si sposta l'ombra delle nubi basse, la posizione delle bandiere, la direzione verso la quale sono spinte le onde.

La misura approssimativa della forza del vento, invece, può essere determinata osservando gli effetti che esso produce sulle cose e gli oggetti che si trovano all'aperto. Da ciò ha origine la scala Beaufort, una misura pratica della velocità del vento, che prende il nome dal suo ideatore Francis Beaufort (1774-1857), contrammiraglio e idrografo inglese che, avvalendosi della sua esperienza di navigatore, individuò 12 gradi di intensità definiti dagli effetti del vento sul mare.

Gli strumenti per misurare il vento sono gli anemometri o anemografi (dal greco anemos = vento e metron = misura o grapho = scrittura). In campo meteorologico, poiché in prossimità del suolo il vento varia in continuazione, per confrontare i dati anemometrici forniti dalle varie stazioni meteo, si è convenuto che i trasmettitori siano posti su un palo ad un'altezza di 10 metri dal suolo, su un terreno pianeggiante e libero da ostacoli.

Il sensore anemometrico può essere costituito da un mulinello di Robinson a tre coppe, ad asse di rotazione verticale. La rotazione del mulinello viene attivata dalla diversa resistenza che il vento incontra sui due lati delle coppe, l'uno concavo e l'altro convesso. La velocità di rotazione è direttamente proporzionale alla intensità del vento. Invece, l'elemento sensibile per la direzione è costituito da una banderuola che si orienta secondo la provenienza del vento. La velocità di rotazione del mulinello e la direzione sono trasformati in segnali elettrici e inviati, attraverso un cavo telefonico, al sistema di acquisizione ed elaborazione dati all'interno della stazione meteo, dove sono convertiti in forma digitale e presentati su indicatori.

Tali indicatori visualizzano anche le medie degli ultimi 10 minuti e i valori estremi di intensità e direzione quando, ri-spettivamente, differiscono di 10 nodi e/o di 60° in più o in meno rispetto alle medie. Un altro sensore anemometrico abbastanza usato è quello del tipo ad elica con forma aerodinamica (aeroplanino), il cui principio di funzionamento è identico al precedente.

Si ottengono buone misurazioni del vento anche con l'anemometro a mano, del tipo a rotazione con lettura diretta. E' importante ricordarsi, prima di effettuare l'osservazione, di orientare lo strumento al nord geografico, tramite la bussola annessa.

In considerazione che l'aria in prossimità del suolo, a causa della rugosità della superficie terrestre, non può scorrere con velocità e direzione costanti, il vento assume diverse definizioni in funzione delle variazioni che subisce.

Può essere definito "vento teso", se le oscillazioni sono piccole; "vento a raffiche" quando la sua velocità ha una variazione in aumento di almeno 10 nodi, per una durata inferiore a 20 secondi, con direzione quasi costante rispetto al valore delle medie. E' definito "Vento turbinoso" quando cambia in continuazione direzione e velocità.