本实用新型提供一种生物样品转运箱，所述转运箱具有多层保护结构，包括样品保护盒、内保温箱和外保温箱，样品保护盒用于内置装有生物样品的样品容器，样品保护盒内置于低温负压的内保温箱内，内保温箱置于具有保温功能的外保温箱内；内保温箱包括内设内保温层的内箱体以及与内箱体的上端开口相匹配的内箱盖，内箱盖上设置有与内箱体内部相连通的气体通道组件。本实用新型装置使用方便，安全可靠，通过设置双层保温层，减少外界与箱体内热量交换；通过在内保温箱内放置冰盒、并通过设置在内箱盖上的气体通道组件对内箱体内部抽真空，使生物样品处于低温负压条件，防止可能存在生物安全风险的生物因子扩散至外部，污染环境。