本发明提供了一种基于正四面体角应变的三维应变状态测试装置及方法，该装置包括正四面体基座，6个角度测量器，测试导线。正四面体的6条棱分别装有角度测量器，角度测量器与测试导线连接，组成三维应变状态测试装置。通过角度测量器测量出的角度变化值计算出对应的三维应变状态。同时本发明提供了一种基于正四面体角应变的三维应变状态测试装置的测试方法。本发明有益效果是：提供一种新的三维应变状态测试手段，改变了以往只能测试一维应变和平面应变，不能测试三维应变的局限，测试精度提高0.5ρ～0.7ρ，丰富了常规应变状态的计算手段，且对于相关领域而讲具有一定的创新性及实际意义。