本实用新型涉及一种具有二维调节功能的动物头部固定装置，其特征在于：它包括一底板；一弧形支撑板，其设置在所述底板的中后部，所述支撑板的弧形内表面上设置有一加热层；一固定支架，其设置在所述弧形支撑板一侧前方的所述底板上；一可调支架，其与所述固定支架对应，可转动地连接在所述弧形支撑板另一侧的所述底板上，且所述可调支架具有一向前凸伸的悬臂；两耳杆，其可调节地分别连接在所述固定支架和可调支架上，两所述耳杆的头部分别活动地套设有一顶帽；一嘴部下夹，其可前后调节地连接在所述悬臂上的长孔中；一嘴部上夹，其可活动地固定在所述嘴部下夹的顶部。本实用新型结构简单紧凑，体积小，操作方便，制作成本低廉。本实用新型可广泛应用于电生理以及生物成像等研究领域。