本发明公开了一种基于悬浮微粒测量电场的方法及装置。本发明将悬浮的微纳颗粒带上一定数量的电荷，根据微粒在待测电场中的位移功率谱密度信号可得到微粒所受电场力，结合微粒所带电荷量即可计算出待测电场强度。本发明可以在不改变原有悬浮微粒的状态下实现电场探测，借助悬浮谐振子的高灵敏力学检测性能，可以在几赫兹至兆赫兹的宽频带范围内实现电场探测的高灵敏度。通过测量微粒在三个正交方向上的位移功率谱密度，可以实现微粒所处位置的矢量电场探测，由于悬浮微粒的尺寸很小，电场探测的空间分辨率可达百纳米级。因此，本发明通过悬浮微粒谐振子，提供了一种原位、无损、高探测灵敏度、高空间分辨率的测量矢量电场的方法和装置。