本发明提供了一种多角度偏振水色遥感器卫星大气校正方法。本发明提供的大气校正方法利用矢量辐射传输模型构建了针对中低浑浊度水体下的离水辐射线偏振分量的大气漫射透过率索引查找表，在校正过程中针对离水辐射偏振分量进行了准确的校正，最终根据离水辐射线偏振分量精确获得水体悬浮颗粒物浓度以及气溶胶光学厚度、浓度和粒径谱分布。通过本发明提供的大气校正方法，能够使卫星遥感探测的图像质量更高，探测结果更加准确。