本发明公开了一种复合控温系统，结构中包括制冷用的空调机组和制热用的空气源热泵以及控制主机，空调机组和空气源热泵分别设置有一个空调机组缓冲水箱和空气源热泵缓冲水箱，进行控温的房间内设置有至少一个光照传感器、至少一个红外线探测器和至少一个温度传感器；所述控制主机的结构中包括运算单元、存储单元、输入单元和输出单元，输入单元连接至光照传感器、红外线探测器和温度传感器，输出单元连接至空调机组和空气源热泵。本发明还公开了一种用于上述复合控温系统的控制方法。本发明能够解决现有技术的不足，提高系统控温的稳定性，减少设备启停次数。