本发明涉及一种光学溶解氧测量装置及方法，该装置包括：荧光传感帽的下方设置有荧光膜，荧光传感帽的上方设置有激发光源和参比光源，激发光源和参比光源之间设置有滤光片、光电检测器，光电检测器与处理单元相连接，激发光源在处理单元驱动下发出蓝色激发光；滤光片用于过滤蓝色激发光；荧光膜在过滤后的蓝色激发光作用下产生红色荧光；参比光源用于自发产生红色荧光；光电检测器用于检测红色荧光，并输出相应检测电流信号给处理单元；处理单元针对检测电流信号进行处理分析，输出得到溶解氧浓度测量结果。与现有技术相比，本发明能够提高溶解氧测量的抗干扰性，并提升测量准确性和稳定性，且测量过程不消耗氧，对被测液体无流动要求。