本发明提供了一种内爆式海洋负压空气枪震源及其激发方法，属于海洋地震勘探领域。本发明的负压空气枪震源具有腔室和包裹腔室的可开闭的枪体外壳。腔室内气体压力小于周围水压，通过控制枪体外壳打开，借助天然的静水围压挤压空气，从而产生压力波场。区别于传统的高压气枪，本发明的负压空气枪震源利用深水环境提供的天然的外部压力用于子波激发，在保证气枪激发深度的前提下，即可获得稳定的外部激励。本发明的空气枪震源能够突破常规水深限制，实现深水环境激发，因此可以减弱和延迟震源鬼波的干扰，同时能够有效抑制残留气泡震荡。子波的频带宽度和能级可以通过调整气枪深度和容量进行调整，也可通过多枪的深度和容量组合开展震源优化设计。