本发明公开了一种双能欠采样物质识别方法和系统。利用CT图像重建方法获得被检测物体的CT图像，同时获得少量的双能欠采样投影，并根据此双能投影数据查表求出光电系数积分和康普顿系数积分。利用图像处理技术对已获得的被检测物体CT图像进行区域分割并将分割后的区域进行标记，再计算已获得的少量双能投影射线穿过各个标记区域的长度。利用双能前处理双效应分解重建方法建立方程组以便计算康普顿系数和光电系数，进而求出各分块区域物质原子序数和电子密度。利用物质原子序数可以识别出被检查物体中的物质类型。