本发明涉及一种基于CT原位实验的蒸汽吞吐储层岩石孔隙结构变化精确表征的装置和方法，属于热采储层渗流规律研究领域，包括恒速恒压泵、蒸汽发生器、CT专用岩心夹持器、手摇泵a、手摇泵b、储层填砂模型、冷凝器、收集器和X射线CT扫描装置；X射线CT扫描装置用于将岩心夹持器中的岩心进行CT扫描，六通阀a、压力表a、CT专用岩心夹持器、六通阀b、压力表b、储层填砂模型均置于恒温箱内。本发明采用CT扫描无损原位实验及数字岩心技术，建立基于CT扫描的岩心尺度蒸汽吞吐物理模拟实验方法，精确表征了岩心在蒸汽吞吐前后孔隙结构的变化，使得蒸汽吞吐过程中某阶段的储层结构的微观描述成为可能。