本发明涉及一种多级气液混合装置，包括：管道本体和位于管道本体内的第一混合部、第二混合部和第三混合部；第一混合部包括开设在管道本体进气端侧壁的进液口，进液口与管道本体相切；第二混合部包括若干径向延伸的圆柱腔，以及填充圆柱腔的玻璃球；第三混合部包括与圆柱腔连通的锥形腔，锥形腔的纵截面面积由靠近圆柱腔向远离圆柱腔方向增大；其中在空气通入管道本体后，液体切向进入进液口形成旋流，并切割空气形成一级混合物；在一级混合物进入圆柱腔后，被玻璃球挤压空化形成二级混合物；二级混合物沿锥形腔流动并从锥形腔的大口径处喷出时被切割形成三级混合物；本发明通过三级混合，有更好的混合效率，适用各种范围需要杀菌消毒的工作。