广州国家基本气象站的主要业务任务是地面气象观测、数据记录处理和编发气象报告，是根据全国气候分析和天气预报的需要所设置的气象观测站，所编发的气象报告参加国际交换，是国家天气气候站网中的主体。同时，其为广东省唯一的国家辐射一级站，全省8个酸雨一级站之一。