本发明公开了一种光学卫星大区域网无控平差中影像内部几何畸变检测方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：对待匹配影像进行格网划分，对每个格网采用特征匹配算法匹配出每个格网的同名特征点，合并所有格网的同名特征点得到密集匹配结果；步骤二：采用随机采样一致算法剔除密集匹配结果中的误匹配点；步骤三：对剔除误匹配点的密集匹配结果计算匹配点残差；步骤四：根据匹配点残差和匹配点的行号得到残差曲线，若残差曲线存在波动，则认为该待匹配影像存在内部几何畸变。本发明确保平差网的刚性和可靠性，消除平差网内的随机误差，保证平差网内几何精度的一致性。