В настоящей статье дан анализ развития лидарных и прожекторных методов исследования атмосферы, разработанных за последние годы в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, а также описание использования температурной зависимости отношения интенсивностей оптимальной комбинации температурно-чувствительных линий вращательного спектра комбинационного рассеяния на молекулах азота и кислорода для лидарного определения профилей температуры. Описано применение метода дифференциального поглощения и рассеяния для оценки содержания газовых примесей в УФ- и ближнем и среднем ИК-диапазонах. Проанализирована возможность размещения лидара дифференциального поглощения на космической платформе для определения общего содержания метана и углекислого газа в атмосфере. Изучены условия обнаружения полярных и серебристых облаков в атмосфере над Томском. Также определены лидарно-оптические характеристики перистых облаков, состоящих из агрегатов ледяных кристаллов. Обосновано использование постфиламентационных пучков для широкоспектрального зондирования аэрозольной атмосферы. Приведены результаты прожекторного зондирования атмосферных образований, создающих явление зеркального отражения.