本发明公开了金属材料大气腐蚀电化学传感器及其应用，整体采用环氧胶泥封装，所述夹层材料设置在工作电极之间，并由环氧胶泥填和绝缘材料充两者之间的间隙，以保证两者在整体封装中的绝缘状态；所述夹层材料的上面设置有引流材料，用于将提供导电性的液体引流到夹层材料中，以使夹层材料的表面能够提供导电性能，导通位于夹层材料两侧工作电极的工作面积；所述夹层材料的中部设置有用于固定参比电极的孔。本发明可有效的检测金属材料在模拟的大气环境中的实时电化学腐蚀行为，即使在长时间腐蚀条件下，金属材料表面覆盖了很厚的锈层，依然能够有效的检测到电化学腐蚀信息，避免短路现象造成的影响，且制作简便、成本低、易于操作。