高压差分探头是探头的一种，是利用差分放大原理设计出来的示波器探头，是现代示波器的主流配件之一。
差分探头主要用于观测差分信号。差分信号是相互参考、而不是以地作为参考点的信号。普通的单端探头也可以测量差分信号，但得到的信号与实际信号相差很大，有可能出现“地弹”现象。此外，电源系统测试中经常要求测量两火或火零之间的相对压差，很多用户直接使用单端探头测量导致探头仪器被烧毁。这是因为达到或疏示波器的信号公共线与保护性地线相连接地。这样做的结果是所有加到示波器上，以及由示波器提供的信号都具有一个公共连接点。该公共连接点通常是示波器机壳通过使用交流电源设备电源线中的第三根导线地线，将探头地线连到一个测试点上，如果这时使用单端探头测量，那么单端探头的地线与供电线直接相连，后果必然是短路。这种情况下，我们需要差分探头进行浮地测量。
常见的有两类，一类针对低压信号，这种差分信号在高速数字电路中比较常见，这一类测量电压一般幅值为±8V，带宽一般在1GHz以上。另一类高压差分探头是专门针对高压测量的，测量电压达到上千伏，在电源测量中这种差分信号较为常见。高压差分探头测量电压一般在KV级别，带宽一般在20MHz—100MHz范围内。
高压差分探头是利用差分电路原理而设计，其测量电压高达8kv,脉冲衰减时间达11ms，是对浪涌脉冲校准测量理想工具，测量高压脉冲时能有效的保护示波器不受损坏。可较高的测量带宽，*EN/IEC61000-4-5校准测量要求，也可用于压敏电阻浪涌保护类器件钳位电压测量。
差分信号和普通的单端信号走线相比，明显的优势体现在以下三个方面：
1.抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被zui大程度抵消。
2.能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。
3.时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS就是指这种小振幅差分信号技术。
