本发明公开了一种带精密温度补偿的变温模块及补偿方法，属于PCR仪器配件领域，包括变温金属模块、半导体制冷器、散热器，半导体制冷器安装在变温金属模块上，半导体制冷器安装在散热器上，变温金属模块上部设置有至少一个样品孔，变温金属模块上部安装有温度补偿加热器，温度补偿加热器外接控制电路，温度补偿加热器包括外圈温度补偿加热器和内圈温度补偿加热器，外圈温度补偿加热器环绕外部的样品孔设置，内圈温度补偿加热器环绕中部的样品孔设置；使用该方法可以通过调整软件控制加热功率的大小，方便快捷；基于加热器方式固定于变温金属模块表面上，操作方便；控制的精度高，通过对温度补偿值大小及需要，灵活控制是否需要补偿控制。