本发明公开了一种用质心波长联合半高全宽表征GaN基LED结温的装置及其方法，装置包括热阻结构分析仪、恒温器、积分球，所述的恒温器上设置有LED灯座以及光谱分析仪和电脑，所述光谱分析仪的信号传输端与电脑相连，所述的积分球内设有光谱分析仪探头，所述的光谱分析仪探头透过积分球到达积分球内壁，所述的热阻结构分析仪上连接有LED光源，所述的LED光源穿过积分球的孔到达积分球内，所述的电脑上连接有驱动电源，所述的LED光源安置在LED灯座上。本发明准确可靠、方便简洁的测量装置及方法，其使用成本较低、装置简单高效同时不接触LED本身即可测量出GaN基LED的结温。