本发明涉及一种三自由度的汽车头枕及其工作方法,包括前端安装有头枕本体的头枕固定座和设于头枕固定座后侧的支撑座,所述支撑座的上、下两端均设有可朝向头枕固定座水平移动的移动件,所述移动件的旁侧设有用于固定住移动件的水平止动件,移动件的前端铰接有滑动件,所述滑动件与头枕固定座的后端沿竖向滑动连接,位于上端的滑动件内部设有用于固定住头枕固定座的竖向止动件。本发明结构设计合理,可实现汽车头枕高度调节、俯仰角度调节以及前后位置调节,提高使用舒适度,解决了目前汽车头枕难以调节多自由度的问题。