探空气球充的是氢气或氦气，因为氢气和氦气的相对原子质量小于空气，所以能带气球飞上天空。

探空气球是能把无线电探空仪携带到高空，以便进行温度、压力、湿度和风探测的气球。

由天然橡胶或氯丁合成橡胶制成，有圆形、梨形等不同形状。球重300－1000克（较小的升至一定高度会自爆），充入适量的氢或氦气，可升达离地30－40㎞。高空气象站使用的常规探测气球升速一般为6～8米/秒，约上升到30千米高空后自行爆裂。

探空气球是人类研究平流层的重要工具，在气象学发展和天气预报工作中起到了重要作用。今天，虽然更先进的工具（探空火箭、气象雷达、气象卫星等）广泛应用，但探空气球仍是气象研究中不可缺少的工具。