本发明公开一种原子磁强计的碱金属原子数密度空间分布均匀性的测试系统及方法，该系统包括按光前进方向依次设置的检测激光器、激光扩束系统、偏振元件、磁屏蔽系统、碱金属原子气室、光束轮廓相机、分光棱镜等，该方法基于光学吸收原理，通过用像素为um级别的光束轮廓相机来测试通过碱金属气室前后的线偏光光强衰减，计算出原子数密度在空间上的二维分布矩阵，并用离散系数分析原子数密度分布的均匀性。本发明操作简单，易于实施，分辨率极高，可以在不改变原子磁强计光路的基础上直接测量，高精度的测试出原子数密度在空间分布的均匀性，有利于提高测量灵敏度，尤其是抑制多通道差分磁强计的共模干扰。