本發明涉及微波頻率下電介質介電系數的測量技術。本發明公開了一種具有同軸線結構的高溫狀態介質介電系數測量探頭,用于高溫狀態下介質介電常數的測量。本發明的技術方案是,具有同軸線結構的高溫狀態介質介電系數測量探頭,包括測量段、接口段,所述接口段一端與測量段連接,另一端為同軸接頭結構,所述接口段內導體和外導體之間的介質為耐高溫隔熱固體介質,所述測量段外導體內徑略小于接口段外導體內徑,以阻止所述耐高溫隔熱固體介質脫落并降低微波反射,所述測量段內導體和外導體之間為中空結構,所述測量段內導體和外導體與接口段內導體和外導體共軸。本發明適合高溫條件下物質介電系數的測量,能在較寬的頻帶范圍內取得較高的測量精度。