一种研究叶片腹、背面光合作用源流库异同的装置和方法，涉及植物信息检测技术领域。装置包括箱体和箱门；箱体包括设置在箱体顶部内壁的顶部光源、设置在箱体底部内壁的底部光源、设置在箱体侧壁上的载体、设置在箱体顶部的进气口以及设置在箱体底部的排气口；方法包括S1分组，S2将L0叶片置于装置内并充入氮气置换箱体内的原有气体，S3按组别提供不同的光照，S4将二氧化碳同位素气体通过进气口充入箱体内，一段时间后进行空间代谢组学分析和碳同位素千分差测定，分析源固碳速率、流向和库能力。本发明设计了用于研究叶背、叶腹源流库异同的专用装置，以分析其源固碳速率、流方向和库能力差异，为充分挖掘叶片光合潜力、提升作物产量提供依据。