本发明的基于土壤温度划分土壤水分蒸发阶段的方法，包括：准备热脉冲传感器；标定热脉冲传感器的探针间距；将热脉冲传感器安装在待测土壤中，测定一定时间内的土壤温度，启动热脉冲传感器上的加热针，测定并记录土壤加热过程中及加热后土壤温度的变化情况，计算得到土壤热导率、容积热容量和热扩散系数；根据土壤热导率与探针间的距离计算出干土层厚度；设置一个干土层厚度的临界值，以表征蒸发由第一阶段进入了第二阶段；计算土壤温度梯度标准差与干土层厚度间的相关系数，选择相关系数最大的作为区分土壤水分蒸发阶段的参数，并得到区分蒸发阶段的该参数的临界值。本发明的技术方案可以根据一定时间内不同深度土壤的温度值快速区分蒸发阶段，省时省力，有助于精确地描述水文循环、气候模式和陆地生态系统过程。