本发明公开了一种光轴垂直度调节装置及其调节方法，其包括依次设置在所述调节机构一侧的成像机构和照明机构，以及设置在所述成像机构上方的参照机构；所述照明机构位于所述成像机构的成像焦平面上；所述调节机构用于盛放检测物，并调节检测物的倾斜程度；所述成像机构用于将所述照明机构发出的光照射到检测物上，并将由检测物反射回的光线进行分光，以使部分光线成像于所述参照机构的前焦面上；所述参照机构上设置有校准位，当成像于所述参照机构前焦面上的像与所述校准位重合时，检测物垂直于所述成像机构的光轴。本发明可以对检测物的平面相对于所述成像机构的光轴的垂直度进行检测和调节，从而保证成像质量。