本发明公开了一种双旋转补偿器型穆勒矩阵椭偏仪系统参数的校准方法，属于精密光学测量仪器系统校准领域，该方法包括将多个校准样件依次放置于第一旋转补偿器和第二旋转补偿器之间的校准平面，采集多个校准样件的光强信息；对所述光强信息进行傅里叶分析获得所述光强信息的傅里叶系数，结合所述傅里叶系数建立所述光强信息的矩阵形式函数；使用特征值校准法求解光强信息的矩阵形式函数，得到校准后的起偏臂的调制矩阵和检偏臂的分析矩阵，从而完成系统参数的校准。本发明提出的双旋转补偿器型穆勒矩阵椭偏仪系统参数的校准方法无需对系统进行建模，可以避免因建模偏差引入的系统误差，大幅度降低了系统校准的难度并且大大提高了系统的校准精度。