本申请涉及外延层厚度测量技术领域，具体提供了一种高精度傅里叶变换红外光谱仪及外延层厚度测量方法，该光谱仪包括：探测头；样品台；驱动机构；反射镜；控制器，用于获取样品信号集，还用于在每次获取样品信号集前和/或每次完成样品信号集的获取后，控制驱动机构驱动样品台旋转和/或水平移动，以将反射镜移动至探测头下方，并通过探测头获取背景信号，还用于根据预设的转换关系、样品信号集和对应的背景信号获取同一待测量外延片上的各个测量点位对应的外延层厚度；该光谱仪能够有效地解决由于预先获取的背景信号与每次测量外延层厚度的过程中实际的背景信号存在较大的偏差而导致外延层厚度的测量精度低的问题和提高外延层厚度的测量效率。