本發明涉及一種光模塊固件程序在線升級方法，包括：步驟1，激活升級標識，進入升級模式；步驟2，接收升級程序命令參數；步驟3，接收升級程序數據，在校驗正確后將升級程序數據寫入到對應的應用程序分區；步驟4，對寫入到對應的應用程序分區的升級程序數據進行校驗，校驗正確后開始試運行該升級程序；步驟5，應用程序升級完成，根據試運行結果保留相關應用程序升級信息后，退出升級模式。本發明除了解決解決光模塊的在線升級，不中斷業務的問題外，采用特別的設計，支持各種通信接口，支持更大代碼量的固件，并支持固件版本回退到升級前版本的功能，同時還適用于8051系列的MCU在線升級。