本发明公开了一种基于同轴共面互参考线圈组的半航空电磁探测装置及方法，装置包括加性运动噪声线性相关的测量线圈和参考线圈，参考线圈和测量线圈的带宽一致且同轴共面，参考线圈的检测分辨率满足只能分辨加性运动噪声，不能分辨真实垂直磁场信号，测量线圈的检测分辨率满足能够同时分辨真实垂直磁场信号和运动噪声，参考线圈的外径远小于测量线圈的外径，测量线圈和参考线圈之间为硬连接或软连接。本发明的探测方法通过一个线圈只接收加性运动噪声，另一个线圈同时接收加性运动噪声和真实垂直磁场信号，然后将两个线圈接收到的加性运动噪声对消获得真实垂直磁场信号。采用本发明的装置和方法简化了半航空电磁探测测量系统和方法，提高了测量结果与真实结果的一致性。