本发明涉及一种大气梯度观测塔上观测仪器的承载系统，其特征在于：它包括外部保护壳体、外部仪器承载装置、内部仪器承载装置和电控系统；外部保护壳体为中空的球缺，其顶部为一体设置的上顶板，周向侧壁上设置有一仓门；外部仪器承载装置包括固定设置在外部保护壳体的上顶板顶部的外部仪器承载平台，外部仪器承载平台上设置有观测仪器固定器；外部仪器承载平台的下部穿设有一探头承载杆，探头承载杆上设置有探头安装基座；内部仪器承载装置为立方体结构，设置在外部保护壳体内；电控系统包括设置在内部仪器承载装置上的电源、温度探头、湿度探头、控温电路板、制冷模块、采样口、排气口和制热模块；电源电连接各个用电仪器；控温电路板电连接温度探头、湿度探头、制冷模块和制热模块。