本发明公开了一种超精密气浮电主轴，包括带有内腔的壳体、轴芯组件、气浮轴承组件、机体组件、电机和回转精度检测装置，轴芯组件沿轴向穿设于壳体的内腔内，气浮轴承组件套装于轴芯组件上，机体组件套装于气浮轴承组件上，电机位于机体组件和轴芯组件之间，电机的输出端与轴芯组件连接，用于提供轴芯组件转动的动力，外部气体进入内腔，机体组件、气浮轴承组件和轴芯组件之间形成气体通道，气体经气体通道依次进入机体组件、气浮轴承组件并使轴芯组件悬浮于气体中，回转精度检测装置设于壳体上，回转精度检测装置用于检测轴芯组件的转动。本发明具有纳米级别回转精度、高刚度的特点。