本实用新型公开了一种基于气液两相回流控温的大面源黑体辐射源，所述面源黑体辐射源包括大面源黑体、支撑底板、气液两相回流装置以及支撑架构，所述大面源黑体、支撑底板和气液两相回流装置均通过支撑架构支撑，所述大面源黑体通过支撑底板支撑，所述气液两相回流装置位于支撑底板之下。本实用新型所述的基于气液两相回流控温的面源黑体辐射源，具有高发射率，大面源等特点，通过气液两相回流控温使大面源黑体辐射源不受野外环境限制实现一定温度范围内的精准控温，保证了大面源黑体辐射源温度的稳定性和均匀性，能满足高光谱及红外载荷高精度外场辐射定标对于高发射率、高均匀性标准测试目标的要求。