本实用新型公开了一种高空大气检测取样气球，包括箱体、取样机构和氢气球，所述取样机构通过固定绳索固定安装于氢气球底端，所述取样机构包括支撑板，所述支撑板上端表面固定安装有收集筒、固定箱和蓄电池，且固定箱位于收集筒和蓄电池之间，所述固定箱内部通过螺栓固定安装有气泵，所述气泵进气端固定连接有进气总管；本实用新型通过安装的取样机构，可将收集筒内原有的气体排出，避免原有气体影响高空的气体，从而可提高高空大气检测的精准度，并且能完成对高空大气的收集，可将高空的气体收集起来，从而实现了对高空大气的检测，并且不需要采用无人机等设备配合使用，降低了成本，便于人们的操作。