本发明一种用于光电系统的高精度光轴校正方法，属于光电技术领域；包括光轴指向误差源分析，模型构建，数据测量，误差参数辨识以及光轴指向参数校正。光轴误差源包括光轴晃动误差、图像处理误差、轴系回转误差、垂直度误差、角度传感器测量误差、角度传感器零位误差；通过对影响光轴指向的6个误差参数化建模，根据相关测量数据进行误差参数辨识，进而修正光电系统光轴指向。本发明提供准确的光轴指向模型，通过软件方式对光轴进行修正，使用灵活方便、降低设计成本、缩短研制周期、显著提高指向精度。