本发明公开了一种基于在线测量的磨齿机热误差动态建模与补偿方法，模型建立阶段每个齿轮加工前，磨齿机在线测量系统执行测量运动，得到误差数据与温度数据，根据数据建立误差模型；误差补偿阶段每个磨齿周期第1件齿轮加工前，执行测量运动，得到首件误差，进行测后补偿；后续齿轮加工前，采集温度数据代入误差模型，得到模型计算值，进行模型补偿；每隔固定个磨齿周期，进行模型监测，随机一个齿轮加工前，执行测量运动，得到误差测量值，同时，根据温度数据与误差模型得到模型计算值；比较误差测量值与模型计算值，若两者差值小于设定值，则继续补偿；否则重新进行模型建立。本发明可以提高实际工况下的磨齿机加工精度，并保持长期稳定。