一种毫米波样品检测系统,包括毫米波信号收发模块、二维平移台及控制模块;所述毫米波信号收发模块用于生成并发送样品扫描成像所需要的毫米波信号,接收并处理样品反射回来的毫米波信号;所述二维平移台用于安装并带动样品台向与所述毫米波信号收发模块成正交的二维方向移动;所述控制模块分别与所述毫米波信号收发模块和所述二维平移台连接,所述控制模块用于设置所述二维平移台的移动方向参数及距离参数,所述二维平移台按照所述控制模块设置的移动方向参数及距离参数带动所述样品台移动;所述控制模块读取所述毫米波信号收发模块接收的毫米波信号,将读取的毫米波信号转换成样品图像。此外,还提供一种毫米波样品检测方法。