本发明公开一种固体绝缘材料气固界面电荷分布的原位实时测量系统和方法。该系统使用纳秒脉冲激光器；以凸透镜、高透镜、高反镜、滤波片、色散棱镜组成光路单元；将针板电极和固体绝缘材料安置于密闭腔体中作为放电单元；以红外光电二极管、光电倍增管作为激光接收装置；以示波器和电脑作为数据处理端。该系统基于电场诱导二次谐波产生效应，泵浦激光通过电场区域产生的二次谐波信号强度与被测点处的电场强度的平方呈线性关系。对二者标定之后，可测得针板电极充电和断电过程中固体绝缘材料气固界面电场强度，再通过电荷反演算法得到实时的电荷分布情况。该系统可实现原位、实时测量，且对固体绝缘材料性质、形状要求较低，故应用范围广泛。