用于大气臭氧测量的仪器多达十几种，多布森臭氧仪是应用最广泛的仪器之一。多布森臭氧仪由英国科学家G.M.B.多布森（Gordon Miller Bourne Dobson，1889～1976）设计，从地面利用太阳光谱测量来反演大气臭氧总量。首次应用于1931年，后续在结构、观测方法和数据处理等方面不断完善和改进。多布森臭氧仪已成为全世界大多数臭氧观测台站的日常业务观测仪器，也是大气臭氧总量测量的标准仪器。

多布森臭氧仪属于精密光学仪器，使用棱镜从太阳光谱中分离出所需波长。使用波段较窄（通常为10～30 埃）。由于测量信号微弱，需配备高灵敏度的光电探测器。多布森臭氧仪可以选取多组工作波长以获得高光谱分辨率，同时最大限度地消除仪器内部的杂散光，以保证仪器有足够的信噪比和测量精度。多布森臭氧仪除用于测量大气中臭氧总量外，在部分台站还通过观测天顶方向的散射太阳辐射来获得大气臭氧垂直分布，被称为多布森臭氧仪的“逆转法”观测。