本发明公开了一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构，包括反射镜、安装板和第一支撑结构、第二支撑结构和第三支撑结构，所述反射镜通过其背部度均布的孔与嵌套胶结；第一、第二、第三支撑结构支撑杆一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜实现球铰连接，实现对反射镜的静定约束，另一端与固定在安装板上的底座实现刚性连接、球铰连接和铰链连接。本发明可以通过三组支撑结构间的协调运动，消除反射镜与安装板因热膨胀系数不匹配而产生的热应力，从而保证了反射镜的面形，本发明结构简单可靠，可以用于温度变化环境下的反射镜高精度支撑。