本发明公开了一种使用样本储存盒的智能存储设备及存储方法，包括：运输装置，用于承载转运箱，所述转运箱内设有样本储存盒；存储设备本体，用于样本的存储；其中包括通过开盖机构对所述转运箱内的所述样本储存盒进行安置的样本存储机构；传输对接装置，与所述存储设备本体一侧靠接，用于传输所述运输装置承载的转运箱，并将设有样本储存盒的所述转运箱与所述存储设备本体对接，以利于所述存储设备本体进行样本存储。本发明采用储存样本盒的提篮进行交叉式存放，可增大样本盒的存储量，同时也便于管理式存储；降低液氮导冷传导，液氮罐顶部开设有偏心的保温盖，便于安装内部旋转机构等部件，而且提升后续维修的便利性。