本发明涉及一种基于多物理场的水合物反应釜实验系统，包括反应釜装置、注气装置和数据采集装置，反应釜装置包括水浴箱和反应釜，反应釜设置在所述水浴箱内，用于储存天然气水合物；注气装置包括储气瓶，储气瓶与反应釜的进气口通过主管道连通；数据采集装置包括第一温度传感器、第二温度传感器、至少一个压力传感器、超声波传感器、在线拉曼光谱分析仪和计算机，其中，至少一个压力传感器用于采集所述反应釜上部气体的压力；第一温度传感器和第二温度传感器分别用于采集反应釜上部气体的温度和下部液体的温度；在线拉曼光谱分析仪用于检测水合物生成过程中的拉曼光谱变化，进而确定水合物生成的种类和数量。