Er is sprake van een informatiefabriek. Dagelijks komt een grote hoeveelheid grondstof binnen in de vorm van zo'n 1500 Gigabyte aan ruwe gegevens, die het KNMI omzet in hoogwaardige producten.

Het KNMI heeft de beschikking over een uitgebreid waarneemnetwerk te land, ter zee en in de lucht. Op het land staan waarneemstations. Op zee zijn boorplatforms uitgerust met waarneemapparatuur en ook schepen zamelen gegevens in. Radiosondes, vliegtuigen en satellieten nemen de luchtwaarnemingen voor hun rekening.

Het waarneemnetwerk waar het KNMI verantwoordelijk voor is bestaat uit een brede verzameling van systemen:

• De neerslagradars in De Bilt en Den Helder. Gegevens afkomstig van deze radars vormen de basis voor de neerslagplaatjes op bijvoorbeeld het journaal en de site van Buienradar.
• Het synoptisch meetnet voor de meting van grootheden als wind, druk, zicht, temperatuur, wolkenhoogte. Meetlocaties bevinden zich zowel op het land, het Nederlands Continentaal Plat en op schepen.
• Het bliksemdetectiesysteem ten behoeve van het detecteren van de plaats en het tijdstip van optredende bliksems.
• Het satelliet inwinsysteem, waarmee gegevens van diverse (polaire en geostationaire) satellieten wordt ontvangen.
• Het seismologisch meetnet, waarmee het KNMI bevingen in de bodem in Nederland registreert.
• Het neerslagnetwerk, bestaande uit 325 vrijwilligers die elke dag de neerslag meten en doorsturen naar het KNMI.
• Het radiosonde systeem, waarmee elke dag twee keer een ballon wordt opgelaten. Onderaan deze ballon hangen meetinstrumenten voor het bepalen van bijvoorbeeld druk, temperatuur, positie, vochtigheid en ozon.

Daarnaast wisselt het KNMI zijn gegevens uit met andere nationale instituten in de wereld. Voor deze gegevensuitwisseling zijn diverse communicatiesystemen beschikbaar. Het KNMI verwerkt de ingezamelde gegevens via verschillende processen en datastromen tot producten.

De informatiefabriek KNMI heeft een geavanceerde computer- en datacommunicatie-infrastructuur. Het hart van die infrastructuur is een netwerk dat vrijwel alle computers en systemen met elkaar verbindt.

• Het netwerk in De Bilt is verdeeld in een aantal segmenten waardoor de diverse dataverkeersstromen van elkaar gescheiden zijn. Onderzoekers bijvoorbeeld genereren veel netwerkverkeer op moeilijk te voorspellen tijdstippen. De gegevensuitwisseling voor operationele meteorologie verloopt in een veel regelmatiger patroon en de eisen aan de beschikbaarheid van gegevens zijn hoger.
• Tussen het KNMI en zijn belangrijkste informatiepartners liggen interlokale verbindingen. In toenemende mate wordt hiervoor gebruik gemaakt van afgeschermde routes via internet (Virtual Private Networking, VPN). Voor afgelegen meetnetlocaties gebruikt het KNMI draadloze verbindingen.
• Het KNMI is met internet verbonden via de zogenaamde 'Biltse ring', een glasvezelring waarin ook het RIVM en de Universiteit van Utrecht participeren. De Biltse ring heeft een capaciteit van 1 Gigabit per seconde.
• Aan het netwerk zijn ook de werkpleksystemen (pc's, werkstations) en de gespecialiseerde computers verbonden.
  

Voor gegevensopslag zijn diverse voorzieningen zowel online als op schijf beschikbaar:

• een Storage Area Network met daarin 210 Terabyte aan data
• een Massa Opslagsysteem, een archiefsysteem met een magneetbandrobot (3.700 Terabyte aan data)

Voor het beheer van de gegevens gebruikt het KNMI verschillende databases. Deze bevatten gegevens voor afnemers van het KNMI, zoals waarnemingen, resultaten van rekenmodellen en berichten. Het KNMI heeft hiervoor de beschikking over een groep gespecialiseerde computers, uitgerust met een databasemanagement systeem. Daarnaast levert de KNMI-infrastructuur ook rekendiensten aan de gebruikers. Voor omvangrijk rekenwerk, dat de mogelijkheden van de apparatuur op de werkplek te boven gaat, zijn krachtige rekenservers beschikbaar. Het KNMI heeft eigen rekenservers, met een rekencapaciteit van 60 Teraflops, en is mede-eigenaar en medegebruiker van een van de grootste computers ter wereld. Deze staat bij het Europees Centrum voor Middellange Termijn Weersverwachtingen (ECMWF) in Reading (Engeland). Het KNMI communiceert met behulp van het KNMI-netwerk met de buitenwereld. Belangrijke externe communicatiepartners zijn andere meteorologische organisaties en onderzoeksinstituten in binnen- en buitenland, de overheid, de markt en het publiek.
Het grootste rechtstreekse communicatiekanaal van het KNMI is internet. Via de website zijn de producten van het KNMI voor iedereen toegankelijk. Van weerbericht tot onderzoeksrapport, van nieuws tot achtergrondinformatie. Van de website www.knmi.nl worden dagelijks gemiddeld tweemiljoen pagina’s opgehaald, bij Weeralarmen kan dat oplopen tot een veelvoud daarvan.