本发明提供一种基于动态皮肤温度的睡眠分期方法及控制系统，包括：皮温监测步骤：监测人体不同部位的皮肤温度；睡眠监测步骤：实时监测被测的睡眠过程；机器学习步骤：包括训练模型和测试模型，训练模型接收皮温监测步骤和睡眠监测步骤传输来的训练集数据，对初始皮温阈值进行不断调整；训练模型输出训练后的皮温阈值并构成测试模型，皮温监测步骤和睡眠监测步骤将测试集数据输入测试模型中进行检验；睡眠分期步骤：对睡眠过程进行分期，并判断当前被测所处的睡眠时期；环境监测控制步骤：对睡眠分期步骤输出的精准睡眠分期结果进行判定，并调控卧室环境。本发明能够依据动态皮温的精准化睡眠分期，进而精准控制卧室环境参数确保睡眠质量达标。