一种海洋微表层采样方法，包括：步骤S1：将采样装置放置于海面上方的工作位置；步骤S2；确定采集板的最低位置、最高位置和运行速度；步骤S3：升降系统驱动采集板垂直于海面向下运动至最低位置；步骤S4：升降系统驱动采集板垂直于海面向上运动至最高位置，当采集板运动至最高位置时，驱动机构驱动集液槽转动，使集液槽顶部靠近玻璃板的一侧贴紧玻璃板；步骤S5：升降系统驱动采集板垂直于海面向下运动至最低位置，在下降过程中，集液槽顶部贴紧玻璃板的一侧刮取玻璃板表面液体进行液体收集，将液体收集至集液槽内，集液槽内的液体导流到收集瓶中；步骤S6：停止采样；该采样方法，自动化程度高，采样效率高，采样厚度理想，能够满足科学家需求。