本書主要內容共涵納 4 大章 15 篇子題,以「歷史沿革」、「立地環境」、「建築解析」、「測候故事」為四大行文主題,分子題敘述自創建迄今123 年來與「臺南測候所」有關的多元故事。文末附有結語作為全書之總結,並於附錄收納大事紀、索引地圖等,作歷史演化背景以及地理文化資訊之補充。
第 1 章「歷史沿革」:包含 4 篇故事,聚焦於「臺南測候所」單位的重要變革,依時間順序述說123 年來的 4 大發展階段,即:創設和興建緣由、演變與退場、古蹟指定及修復,以及臺灣南區氣象中心的成立和發展等。
第 2 章「立地環境」:共有2篇內容,著重於「臺南測候所」所擇址之府城鷲嶺的地理閱讀,分篇述說其所在的府城大環境之空間起源,以及立地之鷲嶺周邊地區歷經時空演化的文化內涵。
第 3 章「建築解析」:計有 4 篇子題,按建築物的變遷歷程,分 4 個時期論述其風貌和構造材料之特色與差異,包括:明治原創(1898~1914)、昭和修建(1914~1945)、戰後維護(1945~1998)、古蹟保存(1998~2021)等。
第 4 章「測候故事」:包含 5 篇和「臺南測候所」運作有關的人、事、時、地、物之故事,其子題包括:「測候器械」、「配置佈局」、「運作模式」、「公共報時」以及「人才養成」等。
附錄:「兩甲子大事紀」收錄 19 世紀中葉以來和「臺南測候所」本身以及臺灣、日本、中國與國際等有關的氣象大事,以協助讀者更能理解其百餘年來的歷史發展背景。此外,作者另行整理羅列出與臺南氣象歷史發展有關之空間設施清單,以及臺灣各地現存的氣象文化資產清單,由本書美術設計繪製索引地圖,以供閱讀相關章節時對照查閱,並可作為舉辦走讀導覽等相關活動之運用工具。