定義

高空氣象站是指設在陸地或海上實施高空氣象觀測的場所。又稱高空站。其主要任務是定時施放測風氣球和探空氣球探測高空氣象要素值，并將獲取的資料按世界氣象組織規定的統一格式整理、編報，通過通信系統傳輸給有關部門（見氣象情報傳輸）。

設備和場地

除施放的無線電探空儀外，主要有探空信號接收機和記錄設備。氣球追蹤系統，在陸地主要有光學經緯儀、無線電經緯儀、一次或二次測風雷達；在船舶上常用導航測風方法或無線電測風儀(見高空風觀測)。根據處理記錄的自動化程度,有計算工具或計算機系統。其他還有制氫設備等。有的站尚有檢查校準探空儀或測風儀的設備。氣象站觀測點周圍要求空曠，無高大建筑物或其他障礙物，盛行風的下風向要求平坦。

站網

為了掌握全球大氣的變化規律，全球的高空站已超過1000個。根據天氣分析預報的要求，一般陸地站間距離不超過300公里，海洋及人煙稀少地區不超過1000公里。實際上海洋及荒漠地區的站網密度尚未滿足要求。各高空站觀測時間，全球統一為世界時00、06、12、18時（每天4次），或00、12時（每天2次）。除上述為天氣分析建立的站網以外，尚有專門為科研、航空和軍事目的而建立的高空氣象站，以及利用船舶和飛機建立的流動高空氣象站。有些站除進行溫度、氣壓、濕度、風等常規項目探測外，根據需要還進行天電、電位梯度、露點，臭氧、輻射等特殊項目的探測。中國的高空氣象觀測站于1930年1月建在南京北極閣（見彩圖）。50年代中國組成了相當稠密的高空氣象站網。1981年5月起，中國大部分高空氣象站已開展每日4次無線電測風定時觀測。