用于高通量材料表征的二维扫描系统与方法，应用于高通量材料表征与扫描领域。本发明提出了三种不同的二维扫描系统与方法，其均由激光器、高效分光单元、样品、光电探测器组成，实现高采样速度、大数据量、高空间/时间分辨率的材料扫描。基于空间逐点法的二维扫描系统，采用单一MEMS镜和二维1×n² MEMS镜的组合对样本进行逐点扫描；基于空间并行法的二维扫描系统，利用两个二维1×n² MEMS镜的组合进行并行扫描；基于空时‑并串转换法的二维扫描系统，利用空间扩散/分散器和时域分散器进行二维扫描。三种方法均能用于高通量材料表征技术，基于MEMS的时间到二维空间映射的扫描系统和基于空间扩散/分散器的直接映射到二维空间的扫描系统均能使扫描速度大幅度提升。