本发明涉及干涉仪及其热补偿方法，以解决现有双通道多普勒差分干涉仪易产生热漂移，导致测量误差的技术问题。本发明提供的一种高热稳定性双通道多普勒差分干涉仪及其热补偿方法，干涉仪包括分光棱镜，干涉仪短臂包括沿第一出光面出光方向依次粘接的短臂棱镜间隔元件、短臂视场棱镜、短臂光栅间隔元件和短臂光栅；干涉仪长臂包括沿第二出光面出光方向依次粘接的长臂棱镜间隔元件、长臂视场棱镜、长臂光栅间隔元件和长臂光栅；短臂棱镜间隔元件和长臂棱镜间隔元件的材料和厚度均不相同；短臂视场棱镜和长臂视场棱镜的材料相同、厚度不相同；短臂光栅间隔元件和长臂光栅间隔元件的材料和厚度均相同；热补偿方法应用于上述干涉仪。