Une radiosonde est un petit ensemble d'instruments météorologiques (capteurs de température, humidité, pression et un émetteur radio) qui s'élève dans la stratosphère suspendu à un ballon d'hélium ou d'hydrogène. Au cours de son ascension de ~90 minutes, elle transmet des données en temps réel à la station réceptrice au sol. Le ballon atteint typiquement entre 25 000 et 35 000 mètres avant d'éclater sous la faible pression.
Lorsqu'on lui ajoute un récepteur GPS ou radar pour suivre sa position, elle devient radiosondage (ou rawinsonde) et mesure aussi le vent à chaque niveau (vitesse et direction). Les données sont représentées sur des diagrammes thermodynamiques (Skew-T, émagrammes) qui sont l'outil fondamental pour prévoir les orages, la convection, les inversions thermiques et la structure verticale de l'atmosphère.
Le réseau mondial de radiosondages, coordonné par l'OMM, effectue deux lancements quotidiens (00 et 12 UTC) depuis environ 900 stations dans le monde. En Espagne, l'AEMET lance des radiosondes depuis 7 stations (Madrid, Barcelone, La Corogne, Santander, Murcie, Tenerife et Palma). Les données sont indispensables pour calibrer les modèles numériques de prévision. Les radiosondes sont jetables et retombent avec un parachute.