带观测仪器的探空气球会被用来测量高空中的风向风速（测风气球）或是云层高度（云幂气球）。通常这种气球会利用经纬仪或是全站仪追踪测量器球释放后的方位及高度，再加以转换并计算风向风速或是云层高度。
历史.第一个使用探空气球进行观测的是法国天气学家。他从1896年在特拉普的天文台释放第一颗探空气球后，之后陆续释放了总共数百颗的气球。这些实验让他发现的对流层顶和平流层。1958年，科学家利用探空气球到达一定高度后便会停止上升的特性，借由携带的仪器对放射性的原子尘埃进行分析。Section