地动仪发明于中国汉朝东汉时期。因为张衡所处的汉朝东汉时期，地震比较频繁，所以为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年发明了候风地动仪。

地动仪有八个方位，他们分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北、每个方位上均有口含龙珠的龙头，在每条龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生，该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中，由此便可测出发生地震的方向。

中国科学家认定地动仪的工作原理应该是“悬垂摆原理”，即地动仪是利用了一根悬挂柱体的惯性来检验地震的。