اجرای موفق پروژه‌های تعدیل وضع هوا نیازمند بهره‌گیری از یک نظام زیرساختی پیشرفته، چندلایه و هماهنگ است که اجزای آن در سه بخش زمینی، هوایی و فضایی طراحی و یکپارچه شده‌اند. سازمان توسعه و بهره‌برداری فناوری‌های نوین آب‌های جوی با تکیه بر سیاست‌های فناورانه و مأموریت‌های مصرح در اساسنامه، این زیرساخت‌ها را با رویکرد بومی‌سازی، توسعه پیوسته و بهره‌برداری هوشمند سامان داده است.
در بخش زمینی، چشم اجرای عملیات در پروژه‌ها را شبکه رادارهای هواشناسی تشکیل می‌دهد که شامل رادارهای هواشناسی x باند و داپلر با توان رهگیری سامانه‌های بارشی، پایش ساختار عمودی ابر، و تشخیص پارامترهای نظیر شدت بارش، گرادیان باد است. این شبکه از طریق اتصالات و لینک‌های ارتباطی امن، داده‌های زنده را به اتاق‌های فرمان و سامانه‌های تحلیل عددی منتقل می‌کند. در کنار آن، شبکه ژنراتورهای زمینی یدید نقره به‌عنوان یکی از روش‌های کلاسیک، در ارتفاعات مستعد که از طریق مطالعات امکانسنجی شناسایی شده‌اند نصب شده و به صورت کنترل‌شده در زمان‌های مشخص عملیاتی فعال می‌گردند.
در بخش هوایی، هواپیماها و پهپادهای تخصصی که به تجهیزات سنجش فیزیک ابر مجهز هستند، به جمع‌آوری داده‌های میکروفیزیکی در لایه‌های میانی و فوقانی ابرها می‌پردازند. این تجهیزات شامل سنسورهای دما، رطوبت نسبی، فشار، نقطه شبنم، اندازه‌گیری محتوای آب مایع و یخ، سمت و سرعت باد می‌باشند. خروجی این سنجش‌ها در لحظه به مراکز کنترل و پایش عملیات منتقل شده و در تصمیم‌گیری برای شروع یا توقف عملیات، تعیین نوع و میزان مواد بارورساز و تحلیل اثربخشی عملیات نقش کلیدی ایفا می‌کند.
در حوزه فناوری‌های نوین و مدیریت هوشمند عملیات، سازمان در حال طراحی یک سامانه پیشرفته پایش و کنترل عملیات می‌باشد که مبتنی بر هوش مصنوعی طراحی شده است. این سامانه با تلفیق اطلاعات راداری، داده‌های سنجنده‌های هوابرد و زمینی، تصاویر ماهواره‌ای و پیش‌بینی‌های عددی، به‌صورت بلادرنگ تحلیل‌های چندبعدی انجام داده و در پلتفرم‌های تصمیم‌یار، بهینه‌ترین زمان، مکان و الگوی عملیاتی را پیشنهاد می‌دهد. به‌علاوه، این سامانه با بهره‌گیری از قابلیت‌های یادگیری ماشین و داشبوردهای تعاملی، بازخورد عملیات اجراشده را پردازش کرده و مدل‌های عملیاتی را ارتقا می‌دهد.
پشتیبان پردازشی این سامانه‌ها، مجموعه‌ای از سرورهای محاسباتی پرقدرت و خوشه‌های داده است که در مرکز داده سازمان مستقر بوده و امکان اجرای همزمان مدل‌سازی عددی جو ، تحلیل داده‌های حجیم و نگهداری آرشیو کامل داده‌های تاریخی، عملیاتی و سنجشی را فراهم می‌سازد. این توان زیرساختی، پایه‌ای است برای گسترش قابلیت‌های سازمان در حوزه پیش‌بینی، شبیه‌سازی و اجرای هوشمند پروژه‌ها در سطح ملی و منطقه‌ای.
ترکیب این اجزا، سازمان را قادر می‌سازد تا پروژه‌های تعدیل وضع هوا را با دقت علمی، اثربخشی عملیاتی و قابلیت پایش لحظه‌ای در شرایط اقلیمی گوناگون طراحی و اجرا نماید و به عنوان یک نهاد مرجع در حوزه فناوری‌های نوین مدیریت آب جوی در منطقه شناخته شود.