本发明提供一种连续真空气氛热处理设备，包括外箱系统、内腔系统、真空及充气系统；所述外箱系统包括开放的隧道结构和传动装置，隧道结构上设有加热器件；内腔系统包括若干独立的真空箱，用于存放待处理材料并保持真空或气氛状态；真空及充气系统用于为内腔系统抽真空并且/或者填充保护气体，能够与内腔系统的真空箱可拆卸连接；内腔系统的真空箱能够通过传动装置的输送在隧道结构内通行。本发明可以通过真空箱在隧道结构中的连续通过，实现高效热处理，提高设备的整体处理效率和处理能力，有效满足工业化生产的大批量、高效率和稳定性问题。