從歷史環境來說，張衡所處的東漢時代，地震比較頻繁。而在社會環境中看，那時候的人對於地震的普遍看法是：這是一種上天的神秘感應，是對人間的懲罰，朝廷中有人就藉機打擊異已，而統治者也會藉此欺騙百姓，趁機從中多收稅加強壓迫。

而張衡透過對地震的長期監測以及自身對於天文地理知識的研究，擁有了科學的認知，並形成了自己對於地震的理論認知，並對外發布。當然，這些理論一定會遭到許多利益集團以及相關人等的反對。為了駁斥這些迷信觀點，並證明自己的理論，是在這種情況之下，張衡經過長年研究，終於在陽嘉元年（公元132年）發明了候風地動儀，這也是世界上的第一架地動儀。

但是，現代人所謂復原的地動儀只是後人揣測想像出來的，所以這裡就不放那些“以訛傳訛”的圖片了，張衡製造的地動儀到底是什麼樣子？裡面的結構與機關如何？甚至製造原理都失傳了。

關於張衡地動儀，只有來自於《後漢書•張衡》中一段196個字的記載。根據這段記載，張衡發明的候風地動儀是用青銅鑄成的，形狀像一個大酒樽，圓徑有8尺。儀器的周圍鑲著8條龍，龍頭是朝一個圓周等分的8個方向排列，每個龍嘴裡都含有著一枚銅球。每個龍頭的正下方蹲著一隻銅鑄的蟾蜍，蟾蜍對準龍嘴張開嘴巴。無論哪個地方發生了地震，傳來地震的震波，哪個方向龍嘴裡的銅球就會滾出來，落到下面的蟾蜍嘴裡，發出激揚的響聲。

張衡是東漢著名的文學家、科學家，出生在今河南南陽一帶。家為著名大姓，其祖父曾任蜀郡太守。張衡自幼聰敏好學，遊歷多地，在文學、算學、天文、地理、機械製造等方面都頗有建樹。公元112年，34歲的張衡經舉薦入京，進入朝廷做了郎中，後升遷至太史令，主要負責觀測天象、編訂曆法。

《後漢書》中還記載說：曾經有一條龍的銅珠突然掉下，落入蟾蜍之嘴，然“地不覺動”，洛陽的朝臣們因此覺得地動儀不足信，但是幾天之後，一騎快馬駛入京城（洛陽），訊息送達，果然隴西（今甘肅省內，距洛陽700千米）發生了地震，於是眾人都服其神妙。

張衡的候風地動儀早已失傳，後世的人對這樣一種儀器是否真的存在，眾說紛紜，有人相信有人懷疑。

新中國成立以後，考古學家、科學史家王振鐸根據《後漢書•張衡》記載，在1951年復原並製造了“張衡地動儀”模型，並放入了博物館。在當時浮誇的政治氣氛下，長期以來並沒有如實向公眾說明這個模型的來歷，以至於當時絕大多數華人，都誤以為這個東西就是漢代張衡製造的真品。

只有少數接觸這個模型的人才知道，原來這個王振鐸復原的地動儀模型並不能真的監測地震，甚至76年唐山大地震發生時，這具地動儀就放在震感十分強烈的北京，竟也無動於衷。

這個真相被披露出來以後，引發一片譁然。很多人就此強烈懷疑東漢的張衡是否真的製造出了能監測地震的地動儀。

一片懷疑聲中，也有人表達了不同看法。中國地震局馮銳研究員就表示，張衡的候風地動儀是真實的，問題是出在王振鐸復原的“張衡地動儀”身上，作為非地震專業人士的王振鐸，並沒有搞清楚張衡地動儀的真正原理，錯用一根直立的棍子作為地動儀的“都柱”，地震來時，靠棍子的隨機傾倒觸發機關吐丸。馮銳認為，《後漢書》中提到張衡地動儀“內有都柱”不應該是“倒立柱”，而應當是“懸垂柱”。也就是說，張衡地動儀原理應該像懸掛的吊燈般晃動，從而能感應地震觸發機關的。馮銳本人還親自主持製作了應用這種原理製成的“張衡地動儀”模型。不過，這樣的模型在監測地震方面效果到底如何，似乎也語焉不詳。