本发明为一种基于非负矩阵分解的卫星磁场数据地震异常检测方法，包括：根据标志位去除无效数据减去CHAOS‑6磁场模型数据，对结果求一阶差分得到差分数据；对差分数据进行短时傅里叶变换构造磁场数据对应的非负时频幅值矩阵；利用非负矩阵分解方法对非负时频幅值矩阵进行分解，将因地震产生的局部影响分量和由于太阳活动以及地磁活动产生的全局影响分量进行分离；根据能量比选出因地震产生的局部影响分量，通过超限率的方法对该分量进行异常轨道判断；对每日异常轨道个数进行累计，通过其偏离背景拟合直线的程度检测地震异常。本发明可以保留并利用测量得到的所有数据对地震进行研究，同时得到与地震活动更为相关的分量有效的进行地震异常检测。