本发明公开的一种光谱发射率测量装置及表面温度测量方法，属于辐射测温技术、发射率测量技术领域。本发明的装置主要由镜头和光谱仪或光谱辐射计组成，镜头与光谱仪或光谱辐射计可以直接连接，也可以使用光纤连接。无需其他任何额外的温度测量设备或传感器，仅使用发射率测量所需的、带有镜头的、光谱范围覆盖短波的光谱仪或光谱辐射计作为测量设备，使用3个及以上光谱辐射能量信息，根据普朗克黑体辐射定律建立目标温度与光谱辐射能量的关系，拟合温度T与光谱辐射能量L_λ、波长λ的关系式，即能够准确测算出目标的表面温度，从而获得目标的光谱发射率。本发明不仅能够简化测温设备，还能够提高目标光谱发射率的测量精度。