本发明公开了一种中子和X射线双谱段成像相机，包括飞行管，所述飞行管包括主体部以及均与主体部连通的第一分支部和第二分支部，其中，所述主体部和第二分支部同轴设置，所述第一分支部的轴线与第二分支部的轴线之间具有夹角；在所述主体部、第一分支部和第二分支部的外端分别设有复合成像组件、第一光学图像传感器和第二光学图像传感器，在所述飞行管内设有光学元件、X射线闪烁体和中子闪烁体，其中，所述X射线闪烁体位于光学元件的前部，所述中子闪烁体位于光学元件的后部。采用以上结构，能够同时记录辐射源某方向发射的中子辐射和X射线辐射两个谱段图像，对X射线信号和中子辐射信号进行合理的分离，成像图像信噪比高。