百叶箱本身对于气象观测没有直接的作用，它的主要作用是保护内部的设备。由于白色对太阳光的反射能力很强，百叶箱外壁漆成白色，投射在百叶箱上的阳光会被白色表面反射掉，箱内空气不会因箱壁升温而烤得很热，所测出来的气温和湿度就比较接近大气的真实温度。
百叶箱是用来放置测定空气温度和湿度仪器的木箱，是气象站和观测场最醒目的标志之一。百叶箱的四壁由两层薄的木板条组成，外层百叶条向内倾斜，内层百叶条向外倾斜，百叶条与水平的交角是45度。箱底由三块木板组成，每块宽110毫米，中间一块比边上两块稍高一些。箱盖有两层。整个百叶箱都是白色。
百叶箱是里面放有气象观测仪器，而空气能流通的箱子，箱子里面放有温度表、湿度表、最高和最低温度表等多种仪器。这些仪器是用来测量空气的温度和湿度的，因此希望箱子内的气温与湿度不要因箱壁受到日光烤热而有所改变。
由于颜色越深，吸收太阳光的热量越多，如果百叶箱外壁漆成黑色或其他深色，它在阳光下温度就会迅速上升，箱内的空气温度就会提高，所测定的气温和湿度就是受太阳烤热后的温度和湿度，数据就没有代表性。把百叶箱外壁漆成白色，投射在百叶箱上的阳光会被白色的表面反射掉，箱内的空气不致因箱壁升温而烤得很热，所测出来的气温和湿度就有较强的代表性，因此，百叶箱外壁一定是白色的。
