高空气象观测是气象观测的基础业务之一，担负着为天气预报、气候分析、科学研究等提供准确、及时的高空气象情报和资料的任务。探空气球是人类研究大气层的重要工具。

探空气球是一个能携带仪器到高空的白色大气球。球重一般在300至1500克，充入适量的氢气或氦气，可升达离地面30至40千米。高空气象站使用的常规探测气球升速一般为6至8米/秒，上升到约30千米高空后自行爆裂。因此，为了尽可能获取最大垂直范围内的探测资料，就必须提高气球的飞升高度。

探空气球本身并不能探测气象信息，主要靠它携带的探空仪发挥作用。探空仪里有许多电子元件，可以探测各种气象要素，包括大气中各高度上的气压、温度、湿度等。

虽然目前探空火箭、气象雷达、气象卫星等应用广泛，但是探空气球依然是当今气象研究中不可缺少的仪器。探空气球具有众多优点，例如投资少、成本低、见效快、相对载重量大、飞行时间长、携带仪器姿态稳定，而且观测数据资料精度高、用时短，其应用灵活性大，施放不受地域和气候因素影响等。