本发明提出一种多孔介质中微纳米气泡观测系统及方法，其中，该系统包括：模型箱，模型箱内装填有模拟多孔介质的球形透明树脂材料，模型箱具有注水口，用于注入并盛放模拟地下水的富含微纳米气泡的水体，且模型箱各面使用不同的材质和颜色，最大限度的提高多孔介质孔隙水中微纳米气泡的成像清晰度；激光器，激光器位于模型箱的顶部，用于提供观测时需要的片光源；相机和镜头，相机和镜头位于模型箱的一侧，用于观测多孔介质中微纳米气泡；图片采集及处理模块，图片采集及处理模块与相机相连，进行图片的采集和处理。本发明具有简便可行，仿真程度高、观测精度高的优点。