本发明公开了一种用于原子自旋磁场测试的激光加热装置，包括外腔室、内腔室、吸热片和加热激光；内腔室用于注入待测气体；内腔室置于外腔室的内部，外腔室与内腔室之间形成真空层，吸热片贴合安装于内腔室的腔壁上，加热激光位于外腔室外部，用于照射吸热片以将光能转化为热能，对内腔室内的待测气体进行加热。本发明还公开了一种基于如上的原子自旋磁场测试的激光加热装置的加热方法，加热激光发射激光至吸热片，吸热片将光能转换为热能；吸热片的热能以热传导的方式经内腔室的腔壁传递至内部的待测气体，其中真空层用于对内腔室进行保温。本发明的装置及方法均具有加热速度快、测试精度高等优点。