本发明提出了一种用于深渊片脚类生物保真采样系统的溶解氧补偿器及方法，属于深海生物保真取样领域。解决传统深海生物保真采样系统无法对溶解氧进行补偿的问题。一种取样溶解氧补偿器，包括：气体交换舱，其内密封设置有曝气膜组件和深海泵组件，深海泵组件的深水泵进水口穿过气体交换舱外壁后与样品舱连通，深海泵组件的深水泵出水口与曝气膜组件进口端连通，曝气膜组件用于将气体交换舱内的氧气单向溶解到曝气膜组件内流动的海水内后在深海泵组件的泵送作用下将海水输送到样品舱内；压力平衡舱，第二活塞将压力平衡舱分隔成第一腔和第二腔，第一腔与气体交换舱连通，第二腔与样品舱连通。它主要用于深海取样时进行溶解氧的补偿。