本发明公开了一种原子力显微镜用制冷温控装置，包括固定于底座的底板、样品台、两个独立的半导体制冷模块、两个独立的温度传感器、两个温度控制器、循环水泵、两个冷却水模块，所述底板中心处设置有样品台，两个所述半导体制冷模块分别通过电缆与温度控制器连接，两个所述温度传感器分别通过电缆与温度控制器连接；所述循环水泵通过进水管道与冷却水模块相连，所述冷却水模块与出水管道与循环水泵相连接。本发明克服现有技术中噪声、振动等缺陷，以实现在原子力显微镜允许条件下稳定温度控制，且振动小、制冷效率高。