二维亥姆霍兹线圈是将两组独立的单轴亥姆霍兹线圈，以轴线严格正交的方式嵌套组合而成，它在保留经典亥姆霍兹线圈核心均匀磁场特性的基础上，实现了平面内磁场矢量的全自由度调控，磁场特点*全适配二维平面磁学实验的核心需求。
它*核心的磁场特性，是在两组线圈的中心重叠区域，同时生成两个互不干扰的正交轴向均匀磁场，两个方向的磁场均匀区*全重合，在中心平面的大片范围内，两个轴向的磁场强度都能保持*高的均匀度，不会出现单轴亥姆霍兹线圈仅能在一个方向上输出均匀磁场的局限。通过独立调节两组线圈的驱动电流，就能在二维平面内任意合成不同大小、不同方向的磁场矢量，从*全抵消地磁场的零场状态，到任意角度的指定强度平面磁场，都能输出，无需移动或调整实验样品的位置。
和单轴亥姆霍兹线圈相比，它的均匀区形态从一维轴线附近的柱形区域，拓展成了中心平面内的近似圆形的大体积均匀区域，在这个平面内移动样品，磁场的矢量大小和方向都不会出现明显畸变，*全适配平面内的二维磁特性测试需求。同时它的磁场稳定性*全继承了经典亥姆霍兹线圈的优势，两个轴向的磁场强度都和对应线圈的驱动电流严格成正比，只要搭配高精度恒流源，就能实现磁场强度的连续调节，长期运行的磁场漂移量可以控制在*低水平。
这种平面内的全矢量均匀磁场特性，让它成为磁性材料平面各向异性测试、二维磁传感器全角度标定、平面地磁环境模拟等场景的核心实验装置，既保留了亥姆霍兹线圈开放空间、样品进出方便的优势，又补上了单轴线圈无法实现多方向磁场调控的短板，是介于一维单轴线圈和全空间三维亥姆霍兹线圈之间，性价比*高的二维磁学实验方案。
