能測量地面層以上自由大氣各高度上一個或幾個氣象要素，並能發送所測得的信號的無線電探測儀器。簡稱探空儀。探空儀可使用一定的方式升空：如隨氣球、風箏、模型飛機上升；或使用定高氣球、飛機、火箭攜帶至較高的高度實施下投，隨降落傘或重力氣球隨風降落。
探空儀包括感應元件、將感應的量轉變成電信號的信號變換器、將信號發回到地面接收站的無線電發射機以及電源。早期的感應元件多為機械位移式，如金屬空盒、雙金屬片和毛毛發等；後期轉而應用電測感應元件，如單晶矽壓敏片、熱敏電阻和聚酯吸濕層的濕敏電容。信號變換器則將機械位移式感應元件的測量結果轉換成電碼，將電測感應元件的測量結果轉換成模擬或數字信號。這些轉換後的信號通過編碼調制在無線電發射機上，將信號發回地面接收站。
GTS1型數字探空儀是中國在2001年設計定型的新型數字式探空儀，測量要素包括溫度、濕度、氣壓、風向和風速等，其測風回答器與溫度、濕度和氣壓調制發射機進行一體化組合，配合地面測風新型二次雷達進行高空風測量。溫度、濕度、氣壓元件分別為熱敏電阻、碳膜濕度片和矽單晶應變片，可直接輸出電壓模擬量，利用A/D變換轉變為數字信號。采用L波段1 671兆赫數字調頻發射體制，較好地避免噪聲幹擾。