地震，這個潛伏在地下的凶惡的“敵人”，一旦發起“脾氣”來，就可以使山崩石墜，地形改觀，河流改道，橋梁崩塌，房屋毀壞，人畜傷亡，有時還間接造成水災和火災等次生災害，給人們生命財產帶來巨大的損失。強烈地震來勢猛烈，僅在幾分種，甚至在短短的幾秒鍾內即可完成，令人防不勝防。那麼，對地震這種自然現象，人們是否能夠預先感知到呢？
生活在地麵上的人們，為了同這種自然現象作鬥爭，很早就有了地震的記載。由於我國處在環太平洋地震帶與喜馬拉雅一地中海地震帶之間，是多地震的國家之一。因而我國人民很早就注意地震，並留下了世界上古老而係統的地震記錄。晉代出土的《竹書紀年》中記載有帝舜時期“三苗將亡，天雨，夏有冰，地坼及泉”和“夏桀末年社坼裂”的現象，可能是關於地震的最記載。《詩經·小雅·十月之交》把西周時候人們經曆的一次強烈地震，做了生動的描述：“燁燁震電，不寧不令，百川沸騰，山塚塌崩，高岸為穀，深穀為陵。”那麼，這些地震是怎樣產生的呢？自古以來，人們便不斷進行探討，提出了不同的看法。早在春秋戰國時期，就有過三種不同的解釋。最早是以陰陽說來解釋：在我國古代很早就提出了“陰陽”這樣一對矛盾是世界萬物運動發展的基本動力的觀點。在《國語·卷一》載：“幽王二年，西周三川皆震，伯陽父曰：‘周將亡矣！夫天地之氣，不失其序，若過其序，民亂之也。
陽伏而不能出，陰迫而不能蒸，於是有地震。’”這種看法是從自然界本身存在的矛盾（陰陽不調）來解釋自然現象的。春秋時，人們還以天體運動的周期性來解釋地震的發生，把地震的發生看成是與某些天體的運行有關係。另外，戰國時的莊子認為：“海水三歲一周，流波相薄，故地動。”這是把地震的原因歸到海水“流波相薄”，而且每三年循環一次，因而把地震發生看做有周期性。以上這三種解釋都是從物質本身的運動出發來解釋地震現象，具有樸素的唯物觀點。這種解釋對後來有很大的影響。
因此，正是在以往不斷記錄地震，解釋地震現象這些知識的基礎上，東漢時候傑出的自然科學家張衡發明了世界上第一架觀測地震的儀器——地動儀。
張衡，字平子，漢章帝建初三年（公元78年）誕生於南陽郡石橋鎮一個沒落的官僚家庭，張衡幼年時家境衰落，有時還要靠親友的接濟。貧困的生活對他的成長無疑起了良好的作用。南陽是經濟和文化都很發達的地區，有“南都”之稱。張衡生長在這樣的環境中，加上他自幼刻苦好學，青少年時代就為後來從事科學文化事業奠定了良好的基礎。從17歲開始，張衡便離鄉遊學，考察風俗人情。後來他到了當時的首都洛陽，就讀於最高學府——太學。在這裏，張衡很快成了一名學識淵博的學者。安帝永初四年（公元111年），34歲的張衡應征進京，先後任郎中、太史令、公車司馬令等職。其擔任太史令時間最長，前後達14年之久。太史令是主持觀測天象、編訂曆法、候望氣象、調理鍾律等事務的官員。因此，張衡擔任太史令多年，能夠接觸到大量有關古代記載的地震方麵的知識。
當時，地震頻繁。據統計，從公元92～139年間，京師（洛陽）和隴西發生地震20次，其中約有6次是破壞性地震。在張衡擔任太史令期間，地方上發生的地震上報中央後，都由他記錄下來。為了掌握各地發生的地震情報，他感到很需要有儀器來進行觀測。正是以上幾種情況，促使張衡很關注地震問題，並經年累月，孜孜不倦地進行研究，終於在陽嘉元年（公元132年），製造了世界上第一架地震儀，在人類與地震作鬥爭的曆史上寫下了光輝的一頁。
關於這架儀器，《後漢書》中記載：“以精銅鑄成，圓徑八尺”（那時的一尺合現在的2368厘米），“形似酒樽”（外形象一個酒壇子），上有隆起的圓蓋，儀器的外表刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器內部中央立著一根銅質“都柱”（起慣性擺作用），柱旁有八條通道，稱為“八道”。道中安有“牙機”（發動機關）。儀體外部周圍鑄有八條龍，頭朝下，尾朝上，按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方向布列。龍頭和內部通道中的發動機關相連，每個龍頭嘴裏都銜有一個銅球。對著龍頭，八個銅蟾蜍蹲在地上，個個昂頭張嘴，準備承接銅球。當某個地方發生地震的時候，地動儀內部的“都柱”就發生傾斜，觸動“牙機”，使發生地震方向的龍頭張開嘴巴，吐出銅球，落到銅蟾蜍嘴時，發出很大聲響。於是人們就能知道哪個方向發生了地震。所謂“一龍發機，而七首不動。尋其方向，乃知震之所在。”