Orų balionas yra mokslinis instrumentas, naudojamas duomenims apie atmosferos oro sąlygas rinkti. Kai kurie žmonės šiuos balionus taip pat vadina „skambančiais balionais“, nes jie atskleidžia atmosferos garsus. Šie duomenys naudojami prognozuojant orus ir stebint bendras orų tendencijas. Daugybė agentūrų visame pasaulyje kasdien leidžia oro balionus ir paprastai dalijasi surinkta informacija, siekdamos mokslinio bendradarbiavimo.
Pagrindinis oro balionas rinks informaciją apie aplinkos temperatūrą, atmosferos slėgį ir drėgmę. Paprastai ši informacija bus renkama kylant balionui ir jam skrendant aukštyje. Duomenys siunčiami atgal į Žemę su atsakikliais. Šio tipo balionai taip pat gali būti naudojami informacijai apie vėjo greitį ir modelius rinkti, perduodant jo geografinę vietą atgal į Žemę.
Instrumentų paketas oro balione vadinamas radiozondu. Ankstyviausi radiozondai pasirodė XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje Rusijoje, o kitos tautos taip pat greitai perėmė šią technologiją. Paprastai radiozondas yra skirtas įvairiems tikslams ir bus paimtas, kai grįš į Žemę. Retkarčiais prietaisų paketai prarandami, tačiau skrydžio metu surinkti duomenys jau buvo išsiųsti atgal į Žemę. Kai kuriais atvejais radiozondai taip pat gali būti išmesti iš orlaivių, o ne išplukdyti ant baliono.
Oro baliono korpusas dažniausiai yra pagamintas iš latekso ar panašios lanksčios medžiagos. Jis pripučiamas vandenilio arba helio, naudojant skirtingus dujų lygius, priklausomai nuo to, kaip aukštai kyla balionas. Radiozondas pakabinamas ant baliono ant tvirto laido ar virvės, panašiai kaip karšto oro baliono krepšys. Kai balionas pasiekia tam tikrą aukštį, jis sprogsta ir išsiskleidžia parašiutas, kuris švelniai nuleidžia radiozondą atgal į Žemę. Jei įmanoma, mokslininkai seka jo padėties nustatymo signalą, kad jį gautų.
Dauguma orų stebėjimo organizacijų oro balionus išleidžia bent du kartus per dieną, o kartais ir dažniau. Dažni išleidimai naudojami, kai oro sąlygos greitai keičiasi, o tai rodo, kad reikia daugiau duomenų iš atmosferos. Surinkti duomenys paprastai papildo kitas meteorologinio stebėjimo formas, pvz., orų palydovus ir žemės stebėjimą, taip mokslininkams sukuriant išsamų oro situacijos vaizdą. Meteorologinės stotys saugo išsamius oro balionų duomenų įrašus, todėl mokslininkai gali tyrinėti orų tendencijas daugelį dešimtmečių.