一般指在海洋上的錨定浮標式自動氣象觀測站。它和陸上的自動氣象站的功能相似，可以定點、連續、長期地進行海面上的氣象要素自動觀測。此外，它還兼有自動觀測海況、海溫、海流和水質的功能。它是將裝載整套自動觀測設備的浮標（平臺）錨定在海中的固定位置上，由電子線路自動控制，定時觀測，再將觀測資料轉成脈衝信號，通過有線、無線或衛星通信等方式發送給陸地接收站，為天氣預報、海洋環境預報、災害預（警）報以及海洋開發、海洋工程建設服務。
美國國20世紀60年代發展瞭錨定浮標自動觀測站，至今有近百個站在海上進行自動觀測。日本自1973年開始正式使用錨定浮標自動觀測站進行常規海洋氣象觀測，其中參加全球氣象電信系統(GTS)的有浮標1號(28.1°N,126.3°E)、2號(37.9°N,134.5°E)和4號(29.0°N,135.0°E)等。日本的這種浮標站的結構為：直徑10米的圓盤浮於海面，圓盤之上豎立桅桿，將幹、濕球溫度表、風向、風速表和輻射計的探頭固定於離海面7.5米高的桅桿上，將氣壓表、測波儀（測定海浪的周期和波高）置於靠近海面的圓盤之內，在水中的電纜上離海面1米、50米和100米處安裝海水溫度計，浮標重約50噸，可經受平均風速40米/秒的風暴、有效波高7米的狂濤、流速10千米/時的強流的襲擊而完好無損地正常工作。目前全世界約有300個浮標站在位工作。
中國自20世紀70年代開始自動浮標氣象站的研制，80年代末投入業務運行，並已在渤海、黃海、東海和南海多個站位相繼佈放不同類型的自動浮標氣象站。使用的主要是中國制造的Ⅱ型自動浮標站（見圖）。該浮標站直徑10米、全錨鏈、單點系泊，適用於水深200米以內海域。可以測量平均風速、風向、最大風速、極大風速、氣壓、氣溫、海洋表層水溫、波浪高度和周期、海洋表層及深層海流流速、流向等海洋水文氣象參數，還可以提供浮標的方位、艙溫、浮標艙門開啟、浮標進水等浮標狀態監測信息數據。在海上連續工作時間可以長達2～3年，實時觀測的接收率在95%以上。它的數據采集和控制部分廣泛使用瞭先進的PC技術，可靠性高、環境適應性強；浮標的數據通信采用瞭Imarsat–C/GPS衛星通信定位通信系統；數據存儲采用PCMCIA存儲卡；使用瞭國際上優良的氣象和海洋傳感器，並采用ADCP聲學多普勒海流計進行表層和多層海洋流速、流向測量；同時還設計瞭主/備傳感器切換、測量時次調整、數據重發、浮標動態顯示等遙控功能；工作電源使用太陽能電池和蓄電池混合電源。陸地接收岸站由計算機系統、Imarsat–C衛星通信接收機和工作電源構成，通過遙控指令的發送，實現對Ⅱ型自動浮標站發送數據的接收、處理和轉發，以及對浮標存儲數據回收後的處理。
用在大洋上自動采集海洋氣象資料的浮標，除錨定浮標外，還有一種隨海流漂移的漂流浮標，它一邊自動定位，一邊自動采集海洋氣象環境信息，並及時向接收站發送。這是一種一次性儀器，功能比較單一，多用於科學研究。
佈設在黃海海域的自動浮標氣象站