Der Beginn auffallender Entwicklungsphasen wie Austrieb, Blattentfaltung, Blüte, Reife, Laubverfärbung und Blattfall wird gemäß seinem örtlich und zeitlich unterschiedlichen Eintreten mit genauem Datum festgehalten.
Beobachtungen an Pflanzen sind eine wertvolle Ergänzung zur den rein meteorologischen Messungen, da sie auch in Gebieten durchgeführt werden können, in welchen die Aufstellung von physikalisch–meteorologischen Instrumenten nicht möglich ist und mittels den phänologischen Beobachtungen das bodennahe Umweltklima in seiner Gesamtheit bestimmbar gemacht wird. Mit ihrer Hilfe als integrierter Maßstab lassen sich Daten vervollständigen, die in vielen Bereichen der Meteorologie (beispielsweise in der Agrarmeteorologie, der Bioklimatologie und der Emissionsforschung) Verwendung finden. Ferner können anhand von internationalen Messungen großräumige Klimagrenzen festgelegt werden (siehe Grafik).
Deshalb spricht man auch von phänologischen Zeigerpflanzen. Um einen besseren Überblick zu behalten, haben wir die Pflanzen in Bäume, Sträucher, Krautige, Obstgehölze und Wein sowie Feldfrüchte eingeteilt. Hinzu kommen noch einige wenige ausgewählte Tiere.