本发明提供了一种光纤传感系统温度补偿方法，该方法步骤为：1、对光纤传感器进行温度标定，得到温度灵敏度系数KT1；2、对粘贴于待测件相同材料试件表面的光纤传感器进行温度标定，得到材料均匀热膨胀系数KT2；3、对光纤传感器进行应变标定，得到应变灵敏度系数Kε；4、对待测件进行应变、变形测量时，利用光纤应变传感器检测待测件所受到的应变，利用光纤温度传感器作应变传感器的温度补偿，剔除均匀热膨胀的影响，得到有效的变形应变数据。本发明主要用于光纤传感网络测量由受力及非均匀热膨胀引起的应变、变形等场合，本发明克服了光纤传感器对被测件变形和均匀热膨胀及应变和温度交叉敏感的难点。