无源探头非常适合带宽在 50 MHz 以下的测量应用。这是因为无源探头的输入电容在 9 或 10 皮法 (pF) 范围内。这样可以加载受测试器件。这些负载效应随着频率提高而增加。为了避免这种负载效应，有源探头在无源探头的补偿衰减器和示波器输入之间插入了一个放大器。
该放大器对连接电缆进行缓冲，让电缆能够端接到标称值为50Ω 的特征阻抗。这样可将探头与电缆的容性负载和示波器的输入电路隔离开。该放大器旨在最大程度减小输入电容，标称值为4 pF。而补偿衰减器进一步减小了此电容。为实现10:1衰减，预期的输入电容约为0.4 pF。但是，输入保护电路和探头尖端五金额外增加了电容。
Teledyne LeCroy ZS1000 1 GHz单端有源探头是典型的有源探头，具有0.9 pF的输入电容和1 MΩ 的输入电阻。
图1：高阻抗无源探头和单端有源探头的简化原理图，放大器对连接电缆和示波器输入进行缓冲，同时提供低输入电容。
低输入电容扩大了有源探头的有用频率范围。在图2中可以看到这一点，该图将10:1高阻抗无源探头的输入阻抗与ZS1000的输入阻抗进行了比较。
图2：高阻抗无源探头和ZS1000单端有源探头的频率输入阻抗函数曲线。
相比无源探头的10 MΩ 输入阻抗和9.·5 pF输入电容，ZS1000的输入阻抗为1 MΩ，输入电容为0.9 pF。在高于20 kHz的频率下，ZS1000的输入阻抗高得多，因而信号负载较小。在500 MHz的频率下，ZS1000的输入阻抗为354Ω，而无源探头的输入阻抗则为34Ω。
也许最好的比较方式是查看不同探头对快速边沿的响应差异（图3）。
图3：使用50Ω 直接连接、无源探头、ZS系列有源探头时，示波器对快速边沿的响应。
50Ω 直接连接的响应被用作参考波形。有源探头响应与参考波形几乎无法区分。由于输入电容较高，无源探头响应有圆角。注意测量的上升时间。参考波形的上升时间（参数读数P1）为456皮秒(ps)，有源探头(P2)的上升时间则为492皮秒。无源探头的上升时间(P3)为1.8纳秒(ns)。
在带宽相同的情况下，有源探头的性能通常优于无源探头。但还必须记住，有源探头需要电源。由于这个原因，有源探头几乎针对不同制造商的示波器均提供了专用连接器。对于ZS1000有源探头，它配备了Teledyne LeCroy ProBus接口，用于从示波器为探头供电。该接口让探头与示波器连为一体，因而示波器的前面板可以感应和完全控制探头。
与无源探头相比，有源探头的输入电压范围也比较小。对这一点需要特别注意，以防止损坏探头。ZS1000探头的输入电压范围为 ±8伏特，最大无损电压为20伏特。此电压范围大于当前使用的任何逻辑电平的电压需求，因而这些探头非常适用于高速逻辑测量。
探头配件
ZS1000探头附带了多种配件（图4）。请注意，大多数探头尖端和接地引线非常小。物理尺寸较小意味着电容和电感较低，这意味着受测试电路的负载较小。较长的接地引线和微型夹适用于低频应用，它们增加的电抗并不会影响测量。
图4：ZS1000 1 GHz有源探头附带了大量配件，包括适用于低频信号的长接地引线，还有各种尖端，它们让用户能够更容易对测试点进行操作。（图片来源：Teledyne LeCroy）
标准探头尖端是针对常规探测而设计的。弹针式尖端和接地引线提供了垂直顺性，确保了有效接触，而不产生不适当的机械压力。除了在最尖端处之处，IC尖端是绝缘的，旨在防止相邻的IC引脚意外短路。弯曲尖端非常适合在相邻元器件下方进行探测，适用于探头必须与板保持平行的应用。方针适配器传送信号和接地引线，采用标准的2.54 mm引脚间距。
接地引线包括窄型和宽型接地片。接地片具有低电感接地连接的优点。它们通常与铜垫配合使用。铜垫背侧具有粘性，粘贴到IC上。然后，它可以直接焊接到IC接地引线，提供接地电感很低的连接。偏移接地的目的是连接到探头接地插座并环绕探头。这使探头尖端和接地都能保持小间距，同时让接地引线非常短。
差分探头
差分探头可测量两个输入端之间的电压差。单端探头可测量单个点和地面之间的电压，而差分探头无需接地即可测量两个输入端之间的电压。当需要在不以地面为基准的开关模式电源中的线路端电路上进行测量时，这是非常有用的。
由于差分探头测量两个输入端之间的差值，因此两个输入端共同的信号，称为共模信号，将被抵消或幅度显著减小。这意味着两个输入端共同的偏置电平、噪声、串扰可能被抵消，至少幅度会显著减小。
