一种异形结构蓝宝石自动化抛光装置及方法，利用磨头的挤压作用，使研磨膏对异形结构蓝宝石各表面的微小凸起产生微切削作用，去除材料。装置包括抛光系统、精密位移系统、装夹系统、夹取系统。抛光系统可精准调节磨头的位置和角度，满足复杂结构的抛光需求；精密位移系统可带动装夹系统和工件进行水平面内的运动，能根据抛光系统采集的抛光力数据调节位移，使抛光力恒定，加工质量均匀；装夹系统负责工件的定位和夹紧，根据异形结构蓝宝石的结构特点选用不同的夹具；夹取系统可实现工件的拆装、翻面等工作。本发明提供加工质量均匀，适用范围广，自动化程度高，环境污染小，可以实现异形结构蓝宝石各种复杂结构的高质量抛光。