本发明涉及X射线成像技术领域，提供一种能谱成像系统及方法，该能谱成像系统包括：射线发射机构，具有射线发射端；成像接收机构，具有射线接收端，射线接收端与射线发射机构的射线发射端相对设置；滤波机构，设置在成像接收机构的射线接收端之前，滤波机构上具有至少两种滤波单元，滤波单元用于将射线发射机构所发射的穿过待检测物的射线分离成具有至少不同能量的射线；成像接收机构同时接收通过滤波机构分离的射线，并将数据传输至计算单元。该能谱成像系统一次扫描即可实现双能或多能成像，提高了检测效率，降低了辐射对患者带来的伤害，而且无需对现有的面阵探测器的内部晶体结构、材料以及相关制作工艺进行更改，有利于降低生产成本。