张衡是我国汉代的一位科技全才，在数学、天文、地学，甚至哲学、文学等方面都有重大建树。张衡生活的那个时代，地震频繁。据记载，从公元92年到125年的30多年间，洛阳等地先后发生过20多次地震，其中有6次是破坏性较大的。目睹地震造成的灾害，张衡决心对其发生规律进行探究。经过6年孜孜不倦的艰苦努力，他于公元132年制成了世界上第一台测定地震方位的仪器——候风地动仪。
候风地动仪用青铜制成，状似倒置的酒坛，四周刻着8条龙，龙头分别朝向东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方向。每条龙嘴里含着一个小铜球，龙头下方，蹲着一个铜制的蟾蜍，对准龙嘴张着口。要是哪个方向发生了地震，朝着那个方向的龙嘴就会自动张开，吐出铜球，掉入蟾蜍口中，发出地震警报。
公元138年3月1日，地动仪正西方龙嘴中的小球突然掉入下面的蟾蜍口中，发出清脆的响声。可是当天洛阳一带一点也没有觉察到震动，许多学者和官员议论纷纷，讥笑地动仪不灵。过了几天，驿使快马来报，陇西地区发生强烈地震。此时人们才相信了地动仪的作用，盛赞它应验如神。
张衡的地动仪是世界科技史上的奇迹，它对千里之外地震的测知是地震史上划时代的事件。它利用物体的惯性来拾取地震波，从而对地震进行远距离的测量，这一原理直到现在仍然在沿用，它比欧洲类似的仪器要早1700年。