本发明公开了一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统以及测试方法，包括绕组模型、供油系统和观测系统；每组绕组饼设有用于测试温度的热电偶、端子处出线并与直流电源连接；观测系统中的同步机分别与相机和双头激光源连接，用于发射控制脉冲控制双头激光源和相机的动作；本方法通过对绝缘油流量监控、出口温度测量以及加热功率的控制，有效模拟油浸式变压器绕组在不同负载下的运行情况，通过启动粒子组件和观测系统，从而观测模拟油浸式变压器在不同负载下的内部油流形态分布，本发明能有效模拟油浸式变压器绕组在不同负载下的运行情况，测试绕组温度分布和内部油流形态分布，降低变压器运行时的热点温度，有利于预测其使用寿命。