示波器因为有探头的存在而扩展了示波器的应用范围，使得示波器可以在线测试和分析被测电子电路，如下图：
其一：因为探头有负载效应，探头会直接影响被测信号和被测电路；其二：探头是整个示波器测量系统的一部分，会直接影响仪器的信号保真度和测试结果
当探头探测到被测电路后，探头成为了被测电路的一部分。探头的负载效应包括下面3部分：
1. 阻性负载效应；
2. 容性负载效应；
3. 感性负载效应。
电阻负载相当于一个并联在被测电路上的电阻，它对被测信号有分压的作用，并影响被测信号的幅度和直流偏置。有时，当增加探头时，故障电路可能会变得正常。通常建议探头的电阻R大于被测源电阻的10倍，以保持振幅误差小于10%。
电容性负载相当于在被测电路上并联的电容，对被测信号有滤波作用，影响被测信号的上升和下降时间，影响传输延时、传输互连信道的带宽受到影响。有时，当增加探头时，故障电路变得正常，并且这种电容效应起着关键作用。通常建议使用具有尽可能小的电容负载的探头，以减少对测量信号边缘的影响。
电感性负载来自探头接地线的电感效应，它会与电容性负载和电阻性负载共振，从而使显示信号振铃。如果显示的信号上有明显的振铃，有必要检查它是被测信号的真实特征还是由接地线引起的振铃。检查和确认的方法是尽可能使用最短的接地线。通常建议使用尽可能短的地线，并且一般地线电感 = 1L H/mm。
示波器探头大的方面可以分为：无源探头和有源探头两大类。无源有源顾名思义就是需不需要给探头供电。1. 低阻电阻分压探头；
2. 带补偿的高阻无源探头（最常用的无源探头）；
3. 高压探头
有源探头细分如下：
1. 单端有源探头；
2. 差分探头；
3. 电流探头
低阻分压探头具有较低的电容负载 (<1pf) 、较高的带宽 (>1.5GHz) 、较低的价格，但电阻负载非常大，一般只有500欧姆或1欧姆，因此，它只适用于测试低源阻抗的电路或只关注时间参数测试的电路。
带补偿的高阻无源探头是最常用的无源探头，一般示波器的标准探头就是这种探头。带补偿的高阻无源探头具有高输入电阻 (一般在1Mohm以上) 和可调补偿电容，以匹配示波器的输入并具有高动态范围，它可以测试相对较大的信号 (几十幅以上)，而且价格也很低。然而，不知道输入电容太大 (通常在10pf以上) 和带宽低 (通常在500MHz以内)。
带补偿的高电阻无源探头具有补偿电容器。连接示波器时，通常需要调整电容值 (调整时需要使用探头提供的小螺丝刀进行调整，将探头连接到示波器补偿输出测试位置) 以匹配示波器输入电容以消除低频或高频增益。在下图的左侧，有高频或低频增益。调整后的补偿信号显示波形如下图右侧所示。
高压探头是带补偿的无源探头的基础上，增大输入电阻，使得衰减加大（如：100:1或1000:1等)。因为需要使用耐高压的元器件，所以高压探头一般物理尺寸较大。
让我们看一下使用600MHz无源探头和1.5GHz有源探头测试了1ns上升时间步长信号的影响。脉冲发生器用于产生1ns步进信号。经过测试夹具，SMA电缆直接连接到示波器1.5GHz带宽，这样波形 (蓝色信号下图) 将显示在示波器上并作为参考波形存储。然后，使用探针点测量测试夹具检测被测信号。由于探针负载的影响，通过SMA直接连接的波形变为黄色。探测通道显示绿色波形。然后，分别测试上升时间，可以看到无源探头和有源探头对高速信号的影响。
图10无源探头和有源探头对被测信号和测量结果的影响
使用1165A 600MHz无源探头，使用鳄鱼嘴接地线: 受探头负载影响，上升时间变为: 1.9ns; 探头通道显示的波形振铃，上升时间为: 1.85ns;
使用1156A 1.5GHz有源探头，使用5cm接地线: 受探头负载影响较小，上升时间静止: 1ns; 探头通道显示的波形与原始信号一致，上升时间静止: 1ns。
单端有源探头结构图如下，利用放大器实现阻抗变换的目的。单端有源探头的输入阻抗相对较高 (一般大于100Kohm)，而输入电容相对较小 (一般小于1pf)。它通过探头放大器连接到示波器。示波器必须使用50欧姆的输入阻抗。有源探头带宽宽 (现在可以达到30GHz)，而负载小，但价格相对较高 (通常，每个探头达到相同带宽示波器价格的10% 左右)，动态范围小 (注意这一点，因为超过探头动态范围的信号无法正确测试。通常，动态范围约为5V)，这相对脆弱。使用时要小心。差分探头结构图如下，利用差分放大器实现阻抗变换的目的。差分探头的输入阻抗相对较高 (一般在50kohm以上)，而输入电容相对较小 (一般小于1pf)。它通过差分探头放大器连接到示波器，示波器必须使用50欧姆的输入阻抗。差分探头具有非常宽的带宽 (现在高达30GHz) 、非常小的负载和高共模抑制比，然而，价格相对较高 (通常，每个探头达到相同带宽示波器价格的10% 左右)，动态范围也很小(这需要注意，因为超过探头动态范围的信号无法正确测试。通常，动态范围约为3V)，这相对脆弱。使用时要小心。
差分探头适用于测试高速差分信号 (测试时不需要接地) 、放大器测试、电源测试、虚拟接地测试等应用。
电流探头也是有源探头，利用霍尔传感器和感应线圈测量直流和交流电流。电流探头将电流信号转换为电压信号，示波器收集电压信号并将其显示为电流信号。电流探头可以测试从几十毫安到几百安培的电流，并且使用时需要抽出电流线 (电流探头是将导线夹在中间进行测试，这不会影响被测试电路)。
当电流钳闭合且中心封闭有电流的导体时，将出现磁场作为响应。这些磁场使霍尔传感器内的电子偏转，并在霍尔传感器的输出端产生电动势。电流探头根据这种电动势，产生反向 (补偿) 电流并送至电流探头的线圈，使电流中的磁场夹紧为零，以防止饱和。电流探头根据逆流测量实际电流值。用这种方法，可以非常线性地测量大电流，包括交流/直流混合电流。
随着测量电流频率的增加，霍尔效应逐渐减弱。当测量没有直流分量的高频交流电流时，它们中的大多数通过磁场的强度直接感应到电流探头线圈。此时，探头就像一个电流互感器。电流探头直接测量感应电流而不是补偿电流。功率放大器的输出为线圈提供低阻抗接地回路。
当电流探头工作在20KHz的高低频交叉区域时，部分测量是通过霍尔传感器实现的，另一部分是通过线圈实现的。
