本发明公开了一种空气离子检测装置及其校准方法。该装置包括：机箱、采样头、传感器、质量流量控制器、真空泵、微电流放大器、控制模块和电源模块；机箱为恒温机箱，采样头可拆卸地安装在机箱外部，用于收集空气，传感器安装在采样头内部，传感器底部通过气管依次连接质量流量控制器和真空泵，传感器的采集棒通过BNC连接器和同轴电缆连接微电流放大器，控制模块分别与质量流量控制器、真空泵和微电流放大器电连接，用于控制空气流量和计算空气离子浓度，电源模块连接控制模块。本发明的空气离子检测装置及其校准方法能够对流经传感器的空气流量进行实时检测控制，且能对空气流量和放大器进行不定期校准，以保证空气离子浓度的测量准确度。