据《后汉书•张衡传》 记载地动仪以“精铜铸就，圆径八尺”，“形似酒樽”，上有隆起的圆盖，仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部中央立着一根铜质“都柱”，柱旁有八条通道，成为“八道”。 道中安有“牙机” 。仪体外部周围铸有八条龙，头朝下，尾朝上。按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连，每个龙头嘴里都衔有一个铜球，对着龙头，八个蟾蜍蹲在地上，个个昂头张嘴，准备承接铜球。遇有地震，震波传来，“都柱”偏侧就会触动龙头的杠杆，使该方位的龙嘴张开，铜球落入蟾蜍口中，发出响动声，告诉人们将要地震的方向。
