本发明公开了一种反射式光学元件温控系统，其包括测温单元、控制单元和冷却单元，冷却单元用于根据控制单元发出的控制命令可控地对反射式光学元件进行冷却，冷却单元包括扩热板(22)、环路热管(23)、半导体制冷器(24)和液冷系统(27)，所述环路热管(23)包括用于传递所述光学元件(11)产生的热量的柔性管路(23b)，该柔性管路还用于隔绝由液冷系统(27)产生的振动传递至所述光学元件(11)。本发明的温控系统能够在真空环境下对极紫外光学元件进行有效、高精度温控，并且不会引入振动源和污染性气体。