候風地動儀是世界上架測驗地震的儀器。同時，觀測天象的儀器也不斷出現(xiàn)，如武帝時洛下閎制造了渾天儀，宣帝時耿壽昌又造了渾天儀，和帝時崔瑗的老師賈逵更制造了黃道銅儀。由中國東漢時期的科學家張衡發(fā)明于漢順帝陽嘉元年（132），《后漢書·張衡傳》詳細記載了張衡的這一發(fā)明。候風地動儀用精銅制作而成，員徑八尺，漢八尺約合當今之一米的樣子，其外形像一個酒樽。地動儀里面有精巧的結(jié)構(gòu)，主要為中間的都柱和它周圍的八套牙機裝置。候風裝置候風擺的周圍與8組牙機機械裝置之一部關(guān)相互靠近。此處為底座上的溝槽，叫八道。工作原理是侯風擺運動到關(guān)的位置觸發(fā)牙機。就是記載的“施關(guān)發(fā)機”施讀音易四聲。再機發(fā)吐丸。在樽的外面相應地設(shè)置8個龍首，口含小銅丸，每個龍頭下面都有一只蟾蜍張口向上。如果有地震被檢測，都柱之內(nèi)侯風擺則輕微擺動，此即可觸發(fā)牙機。使相應的龍口張開，小銅珠即落入蟾蜍口中，由此便可知道地震發(fā)生的時間和方向。牙機的觸發(fā)需求小到可以在地震波時間運作，稱為合契若神。

在地震研究中使用的地震儀主要有三種，每一種都有與它們將要測量的地震震動幅度（速度和強度）相應的周期（周期指的是擺完成一次擺動所需的時間長度，或者來回擺動一次所需的時間）。它有八個方位，每個方位上均有口含龍珠的龍頭，在每條龍頭的下方都有一只蟾蜍與其對應。短周期一般用于研究初次和二次震動，測量移動速度的地震波。這是因為這些地震波移動速度太快，短周期地震儀在不到一秒鐘的時間就能完成一次擺動；它同樣能夠放大記錄下來的地震波圖，使研究人員能夠看出地殼瞬間運動的軌跡。長周期使用的擺錘一般需要20秒左右的時間完成一次擺動，可以用來測量跟隨在地殼初次和二次震動后的較緩慢的移動。地震檢測儀網(wǎng)絡(luò)使用的就是這種類型的工具。超長或?qū)挷ǘ尉哂虚L擺錘擺動周期的地震儀叫超長型或?qū)挷ǘ蔚卣饍x。寬波段地震儀的應用越來越廣泛，通常能夠?qū)θ澜绶秶鷥?nèi)的地殼運動提供更為

的信息。

地動儀無法記錄發(fā)震時刻，更無法記錄震級。張衡做侍中的時候，因為與皇帝接近，宦官怕張衡在皇帝面前揭他們的短，就在皇帝面前講張衡很多壞話。因此，從現(xiàn)代地震學的角度來看，候風地動儀并不能記錄地震，不是地震儀。一些科技史著作聲稱，張衡在公元132年制造的“ 候風地動儀”能夠準確記錄地震，比西方第臺地震儀(由意大利人路吉·帕米里制造于1856年)早了1700多年。也有些材料說，候風地動儀可以“預測地震”。不過，史書中有關(guān)候風地動儀的記載，僅見于《后漢書》。這一段記載只有區(qū)區(qū)196字，其中描述地動儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)容更只有“中有都柱，傍行八道，施關(guān)發(fā)機”這12個意義隱晦、眾說紛紜的字。以后，北齊的 信都芳和隋朝的 臨孝恭，也都制造過地動儀，還留下了相關(guān)著作，可惜他們的著作都亡佚了。