本发明公开了一种海底底质测量装置及方法。该装置包括探头、偏心探杆、声学接收换能器阵、泥温探针、宽频声学发射换能器组、支架平台、电子仓以及吊头。该装置基于自重贯入海底沉积物中，可原位测量沉积物的声学特性、力学特性与温度，并同步采集沉积物柱状样品。本发明适用于大规模海底沉积物声学特性、力学特性与温度的原位测量，可最大程度无扰动贯入海底沉积物中，并同步获取沉积物柱状样品，作业效率高，确保海底地声调查与研究的数据与样品的站位同一性，服务于地声建模与海底工程地质评价。