本发明公开了一种快速响应的主动控温方法，以负反馈调节为基础，基于PID控制方法，具体包括以下步骤：预先设定被控温度值，获取被控对象当前时刻的温度测量值，并根据样品腔的热阻计算PID控制的比例系数范围，进行初步的主动比例控温调节；根据相应的比例系数范围，进而计算确定积分系数以及微分系数，完成快速主动控温。本发明的PID控制方法，根据样品腔的温度波动动态特性，采用控制系数的预计算，一方面可以使系统快速响应，达到所需温度；另一方面，使加热功率在较小的范围内波动，防止过冲，减少了因为大惯性所造成的温度误差，提高了控温的精确性。