本发明公开了一种基于TMR的双频激励磁纳米温度测量方法，属于纳米材料测试技术领域。包括：对待测目标所在区域施加双频交流激励磁场；将磁纳米粒子紧贴待测目标放置；利用TMR传感器构成的差分结构探测双频交流磁场激励下磁纳米粒子的磁化强度信号；提取磁纳米粒子磁化强度信号的各次谐波幅值；根据各次谐波与温度的关系构建方程，从而求解出待测目标温度。本发明在不同频率、不同幅值的双频磁场激励下，利用磁纳米粒子的朗之万顺磁定理构建磁纳米温度测量模型，采集到磁纳米粒子磁化强度信息的信噪比要远远大于差分线圈的效果，并且系统的稳定性更强，更有利于实现高精度的温度测量。解决了磁纳米温度测量误差较大问题。