本发明提供一种仿生自然循环水净化装置，包括槽体，所述槽体内具有依次连通的预处理腔、第一好氧反应腔、第二好氧反应腔、厌氧反应腔及吸附腔；所述第一好氧反应腔内设置有朽木层，所述朽木层上设置有硝酸石层；所述第二好氧反应腔内设置有生物碳填料层，所述生物碳填料层的上设置有第一石灰石层；所述厌氧反应腔内设置有除磷材料层，所述除磷材料层上设置有第二石灰石层；所述吸附腔内设置有木炭层，所述木炭层上设置有第三石灰石层。本发明提供的仿生自然循环水净化装置，使用的净化材料包括木炭、朽木、硝酸石、石灰石等均为自然材料，因此二次污染极低。