본 발명은 고감도 표적물질 농도 측정을 위한 자기동역학 광학장치 및 이를 이용한 표적물질 농도 측정방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자성을 가지는 표적시료에 일정 주기로 변조되는 자기장을 인가하면서 변화되는 스펙클 영상정보를 측정함에 따라 화학적 전처리 과정 없이 표적시료의 정량적인 농도를 고민감도로 측정할 수 있는 고감도 표적물질 농도 측정을 위한 자기동역학 광학장치 및 이를 이용한 표적물질 농도 측정방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 자성을 가지며 표적물질을 포함하는 표적시료가 안착되는 안착수단; 상기 표적시료에 자기장을 형성시키는 자기장 발생장치; 상기 표적시료에 탐지광을 조사하는 광원; 상기 표적시료를 경유하여 수집된 탐지광을 통해 스펙클 영상 정보를 생성하는 카메라; 및 상기 자기장 발생장치의 자기장 방향이 주기적으로 변화되도록 자기장 발생장치를 제어하고, 상기 카메라로부터 일정 시간동안 스펙클 영상 정보를 전달받아 적어도 일부 영역의 픽셀의 주기적인 자기장 변화에 의한 신호를 분석하여 표적시료의 농도를 산출하는 제어부;를 포함한다.