本发明公开一种用于相对重力加速度测量的装置及方法，该装置包括光束稳定子系统和信号探测子系统两部分，所述光束稳定子系统用于发射稳定的激光束入射信号探测子系统；信号探测子系统以四磁极结构为磁场源，并通过四象限探测器探测包含悬浮小球位移信息的光束。利用光学差分探测原理探测出悬浮小球的位移，当重力加速度变化时，悬浮小球的位置也偏离初始平衡位置，通过探测悬浮小球在重力方向的位移量与重力加速度的对应关系实现重力加速度变化的测量。本发明的装置能够悬浮质量更大的悬浮体，能够实现更高的加速度测量精度。