Tras obtener la licenciatura en matemáticas en 1912, Väisälä trabajó para el Instituto Meteorológico Finlandés en mediciones aerológicas, especializándose en la investigación de la troposfera superior.
En esa época las mediciones se efectuaban por medio de una cometa a la que se sujetaba un termógrafo.
[1] Su disertación fue la primera y aún es la única tesis doctoral matemática escritas en lenguaje finés.
[2] Väisälä participó en el desarrollo de la radiosonda, un mecanismo sujeto a un globo que es lanzado para hacer mediciones del aire en las capas altas de la atmósfera.
En 1936 puso en marcha Vaisala, su propia compañía, que manufacturaba radiosondas y, más adelante, otros instrumentos meteorológicos.