本发明公开制备用于同位素测量的气体标准物质的装置、方法及应用，涉及同位素测量技术领域。该装置包括用于保持真空的密封腔、位于所述密封腔内的样品盘、安装于所述密封腔顶部的金刚石刀口法兰窗口、位于所述金刚石刀口法兰窗口的上方的红外激光器、标准气体罐、真空泵组、连接所述密封腔和所述真空泵组的第一阀门、以及连接所述密封腔和所述标准气体罐的第二阀门。以本发明提供的装置为基础的制备方法制备用于同位素测量的气体标准物质，能有效降低杂质气体干扰，并在一定范围内可控气体含量。