差分探頭是一種特殊的測量探頭，主要用於示波器，以觀測和測量差分信號。
差分信號是指一對信號，它們在輸入放大電路中相減以得到原始信號。這種探頭能夠有效地抑制共模噪聲，提高測量精度。差分探頭由兩個參數相同的放大器組成，這兩個放大器以直接耦合的方式相互連線，當在輸入端分別輸入大小相同、相位相反的信號時，輸出為零。差分探頭在測量浮地系統、低壓信號以及高壓信號時尤為有用。它們廣泛套用於電源轉換器、逆變器、馬達控制和開關電源等行業。與單端探頭相比，差分探頭在測量差分信號時具有更好的性能，因為單端探頭可能受到地彈現象的影響。