本发明公开了一种二维定量核磁共振方法及其应用，涉及有机小分子化合物的分析技术领域。该二维定量核磁共振方法，其包括依次进行的极化转移阶段、演化阶段、反极化转移阶段和绝热脉冲去耦采样阶段；其中，极化转移阶段的脉冲序列为耦合补偿的第一脉冲片段；演化阶段采用恒时演化方法；反极化转移阶段的脉冲序列为耦合补偿的第二脉冲片段；绝热脉冲去耦采样阶段中的去耦方式采用耦合补偿的采样方法。该方法能够快速高效地对复杂基体条件下的化合物进行定量。并且前处理简单，信号选择范围广，实验过程中消耗的溶剂和耗材少以及定量准确。其可广泛应用于有机分析的定量检测中，具有较大的应用前景。