本发明涉及一种基于调控微晶结构的生物质固废水热预处理耦合气化方法，包括如下步骤：将木质纤维生物质类废弃物和水以一定质量比在高压反应釜中进行不同温度和时间的水热碳化预处理；对固体产物水热炭进行X射线衍射分析，获取微晶结构信息；在固定床反应器进行水热炭的水蒸气气化实验，在线分析气化特性；将气化结果与水热炭的微晶结构进行关联，提出通过微晶结构描述原料气化特性的方法。与木质纤维生物质类废弃物直接气化相比，本发明无需提前干燥原料，通过水热预处理过程提升水热炭的能量密度和热值，提高水热炭气化合成气的产量与H2/CO，并实现高效气化过程的定向调控。