本发明涉及一种检测小尺寸非金属夹杂物的方法及其应用，涉及钢材技术领域，包括如下步骤：(1)金相试样预处理；(2)电化学充氢；(3)化学腐蚀；(4)通过扫描电子显微镜对所述待检测的金相试样中非金属夹杂物的形貌进行观察，再通过EDS能谱分析所述待检测的金相试样中非金属夹杂物的元素种类。与常规的扫描电子显微镜下观察非金属夹杂物的方法相比，本发明利用电化学充氢可以更有效的观察到小尺寸夹杂物的分布，电化学充氢条件下会捕获进入金属中的氢原子，氢原子会在非金属夹杂物周围聚集，使得非金属夹杂物的观察更为容易，配合EDS能谱分析，可以得到夹杂物的元素组成及分布。