本发明涉及光学器械技术领域，具体涉及一种基于探针扫描的纳区光致发光探测系统及方法，其中，系统包括：倒置显微成像模块，用于调控底部激发光源，将激发光源聚焦于探测目标的表面，生成探测目标的聚焦光斑处的光场信号；原子力显微镜模块，用于在获得所述探测目标的形貌信息的同时，散射并调制探测目标的聚焦光斑处的光场信号，通过倒置显微成像模块收集并转换为调制电学信号；信号处理模块，用于解调调制电学信号，得到包括光致发光在内的超分辨纳区光场信息。由此，解决了相关技术中的光致发光扫描探测系统受限于光学衍射极限，空间分辨率低，难以应用于被检测材料局部的纳米级尺度的缺陷检测的技术问题。