一种基于菲涅尔波带片的多光谱探测方法及其装置。所述方法是将菲涅尔波带片与卡塞格伦望远镜系统结合，利用卡塞格伦望远镜收集光信号，传输到菲涅尔波带片，经由菲涅尔波带片汇聚、分光，将不同波长的光波反射到探测器，实现多光谱探测，所述基于菲涅尔波带片的多光谱探测装置，在不同色散光的会聚位置放置单像素探测器，实现多光谱同时探测。所述装置包括菲涅尔波带片、卡塞格伦望远镜系统和探测器。本发明结构简单轻便，校准方便，对温度、老化及振动抵抗能力强，可广泛应用于测距、环境监测、食品卫生、生物医学、半导体工业，以及无人机、宇航探测等领域，具有很高的实用价值。