本发明公开了一种冰晶取样观测装置及其控制系统，包括：中心座，其上方设有摆臂安装盘；转环，旋转安装于中心座上；多个第一摆臂，每一第一摆臂的内端通过第一旋转轴铰接并环绕的分布于摆臂安装盘上；第一旋转轴上设有与转环传动抵接的第一摆臂随动轮；第一固定环，固定安装于摆臂安装盘上，并套设于第一旋转轴外部；多个第二摆臂，每一第二摆臂的内端通过第二旋转轴铰接于每一第一摆臂的外端，并在其铰接处的第二旋转轴上设有第二摆臂随动轮；传动机构，传动抵接的设于第一固定环和第二摆臂随动轮之间；冰晶载玻片，设于第一摆臂和第二摆臂的上方；摄像头，可移动于冰晶载玻片的上方位置处。与现有技术相比本发明的有益效果是：通过直接设置在云室内部并通过可折叠伸缩的摆臂实现冰晶载玻片的位置调整，从而尽可能的采集更多不同位置的样品，增加样品的多样性。