埋深变化大的铁路隧道航空电磁探测方法，以有效对铁路线路中线地下断面的地质情况进行探测，确保物探资料的可靠性。包括如下步骤：沿线路方向布置11条测线；分别采用航空瞬变电磁法、航空天然场电磁法进行探测，得到相应探测资料；对航空瞬变电磁法探测资料拟三维反演，得到中线地下断面的航空瞬变电磁法勘探反演电阻率断面图；对航空天然场电磁法探测资料进行拟三维反演，得到中线地下断面的航空天然场电磁法勘探反演电阻率断面图；进行11条测线组合的拟三维联合反演，得到两种方法、11条测线组合资料的地下空间拟三维联合反演电阻率数据组；成图处理，得到中线地下断面的联合反演电阻率断面图，以该图作为后续资料解释的基本依据和基本图件。