本发明公开了一种自动光学检测设备，多用于半导体领域。包括机架，机架上设有第一检测模组、第二检测模组和搬运机构；第一检测模组为单一检测模组，采用一套第一对位模组进行一种光学检测项目的检测；第二检测模组为复合检测模组，采用一套第二对位模组进行多种光学检测项目的检测；第一检测模组与第二检测模组的数量比值与检测时间比值呈正相关；机架上还设有上料位和下料位，搬运机构将待检测产品从上料位搬运至第一检测模组或第二检测模组，从第一检测模组或第二检测模组搬运至下料位。本发明的自动光学检测设备和检测方法可以在同一个检测设备上完成多种光学检测项目的检测，可一次性完成分等，还可以大大缩短整个检测流程的节拍时间。