本發(fā)明屬于非線性光學成像技術領域，具體為一種基于受激拉曼散射的大氣單顆粒物快速三維化學成像方法。本發(fā)明方法包括，利用受激拉曼散射顯微系統(tǒng)檢測待檢測物質的標準品，得到拉曼峰位在受激拉曼系統(tǒng)中的具體參數；設置實驗參數，對待檢測物質進行快速x、y軸二維成像，如此往復，得到沿z軸方向的圖像序列；將圖片序列導入三維重構軟件，以掃描視場大小與掃描像素點個數，計算出每個像元的實際大小，結合z軸掃描步長，將其映射到三維重構的初始化參數設置中，從而獲得顆粒物真實的立體結構信息。本發(fā)明方法可以在短時間內獲取大氣單顆粒的三維結構及特定組分分布信息。本發(fā)明無需樣品預處理，保留了顆粒物最原始的狀態(tài)，實驗步驟簡單。