本发明涉及微波频率下电介质介电系数的测量技术。本发明公开了一种具有同轴线结构的高温状态介质介电系数测量探头,用于高温状态下介质介电常数的测量。本发明的技术方案是,具有同轴线结构的高温状态介质介电系数测量探头,包括测量段、接口段,所述接口段一端与测量段连接,另一端为同轴接头结构,所述接口段内导体和外导体之间的介质为耐高温隔热固体介质,所述测量段外导体内径略小于接口段外导体内径,以阻止所述耐高温隔热固体介质脱落并降低微波反射,所述测量段内导体和外导体之间为中空结构,所述测量段内导体和外导体与接口段内导体和外导体共轴。本发明适合高温条件下物质介电系数的测量,能在较宽的频带范围内取得较高的测量精度。