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我国古代人民在从事农牧业生产时，早已认识到风云变化与天气、季节之间有着密切的关系，因此，他们十分重视对风云的观测。《管子·侈靡篇》中曾提到云与降雨的关系，云层平坦时雨量较少，而积云则预示着即将来临的暴雨。又如《吕氏春秋·名类》所说：“山云草莽，水云鱼麟，旱云烟火，雨云水波。”这说明古人对于云的形状和变化有着极其细致的观察和总结。《吕后春秋·有始》中更是将风分为八种：“何谓八风？东北曰炎风，东方曰滔风，东南曰熏风，南方曰巨风，西南曰凄风，西方曰廉风，西北曰厉风，北方曰寒风。”这八种风名，反映了古人对于不同季节、不同方向风的特征认识。这些观察无疑是科学的，而非迷信。
然而，正如古代天文学无法避免与占星术的结合，当时的风云观测也未能完全摆脱宗教和神学的影响。随着时间的推移，这些观测逐渐与神秘主义相融合，形成了望气学和风角学的理论，认为通过观察云气的变化，可以预测社会和人事的吉凶祸福。
“望气”是一种根据云气的色彩、形状和变化来占卜吉凶的方术。《吕氏春秋·明理》记载道：在社会动荡时，君臣反目、父子相怨、兄弟相谤、夫妻离心，云气的形状便会显示出相应的预兆，如云的形状似犬、马、白鹄，或如成群的车队、赤旗悬挂等。汉代的王朔尤为擅长望气。《史记·天官书》对望气术进行了详细的记载，称若仰望云气，可以见到三四百里外的景象；在桑榆树下平视，可以望见一二千里；登高望远，则能见到三千里远的云气。若云气上有兽形出现，则预示着一切顺利。不同地方的云气色彩各异，华山以南的云气下黑上赤，嵩高、三河郊区则呈现赤色，恒山以北的云气下黑上青等。此外，《天官书》还指出，不同的云气形态代表不同的征兆。例如，两军交战时，若云气底部宽大、前端细长，则预示即将开战；若云气呈青白色、前端稍低，则预示战胜；若云气前端呈赤色、稍微仰起，则战败的可能性较大。
《天官书》还指出，不同地域的云气各具特点，北方的云气似群畜聚集，南方则如舟船旗帜。水灾、败军场等地常会出现特定的云气，像楼台、宫阙般的形态，预示着灾难或变故的到来。云气的变化与当地的山川、人民的生活息息相关。
汉文帝时，望气学的应用得到了进一步发展。赵地的望气师新垣平曾对文帝说，长安东北方向出现五彩云气，像是人头戴冕旒，文帝听后决定在渭阳建立五帝庙，以求符应和天命。望气学认为，天子所在之地，云气不同于常人，这种现象被称为“天子气”。汉初，王朔在望气时便特别留意日旁的云气，认为“日旁云气，人主象”。他还认为，命中注定的帝王，即使未即位，周围也会有五彩斑斓的“天子气”。据《史记·项羽本纪》记载，项羽曾在鸿门宴前，范增劝他借望气术察觉刘邦气象：“气成龙虎，五彩纷呈，这是天子气。”同样，《汉书》也提到，汉武帝的爱妾赵倢伃被望气师看作是“奇女”，因此武帝急忙召她入宫。
在汉宣帝刚出生时，他的父母因罪被杀，而他却在监狱中幸存。望气者认为监狱中有“天子气”，这引起了汉武帝的警觉。武帝决定将监狱中所有犯人处死，但是汉宣帝因为关押地方不同还是逃过一劫。《后汉书·光武纪》也提到，望气者在刘秀起兵时曾表示，舂陵一带的云气异常，预示着刘秀将成为天子。
通过这些事例可见，望气学的理论基础是天人感应的神学目的论，古人通过观察天象的变化来推测和影响人事吉凶，体现了他们对自然和社会的深刻理解。
风角是一种根据风的方向、强弱、状态和声音来预测吉凶的占卜术。《后汉书·郎传》注释中提到：“风角即是根据四方四隅的风向来占卜吉凶。”《史记·天官书》也记载了汉代著名的占岁师魏鲜，他每年在正月初一，根据风的方向和风力，来预测一年的气候和农事的丰歉情况。
例如，风从南方吹来，则预示大旱；从西南吹来，预示小旱；从西方来，意味着战争；从西北来，则是戎菽（胡豆）丰收的兆头；若是小雨，可能预示战争；北风则是一个中等的年份；东北风预示上好的年份；东风带来大水；东南风则意味着民间疫病流行，年头不吉。根据这些风的特征，还可以进一步分析：若风平和、温凉且没有尘埃，那是“祥风”；若云气昏暗，风寒而杂乱，则为“灾风”；如果风声频繁且刺耳，可能是“小人魁惑风”，预示朝廷内的政治腐化；而风的状态变化，比如上下不宁的风、政变的风、大兵临近的风、刑罚严酷的风等，都能在当时的占卜中体现出来。
这种风角方术在东汉时期尤其盛行，彼时的天神信仰和谶纬迷信也非常盛行。《后汉书》记载了一些占卜者的事例，例如郎仲绥，他精通《易经》，并且善于风角、星算等术数。有一次，京师有暴风，郎仲绥预感到会发生大火，并且准确预测了火灾发生的时间。又如李南，他年少时就精通风角，曾为太守马棱预示了吉凶，最终证明他的话语准确无误。
在《后汉书·方术传》中，还提到许多精通风角的方士。比如任文孙精通天官和风角秘术；谢夷吾学风角，占卜风向；杨由熟悉《易经》并兼通风角；李郃精通《五经》，也擅长风角和星算等多种术数。这些方士不仅精通儒家的经典，还能运用风角等方术来推测吉凶，充分体现了汉代经学与方术结合的特点。