本发明涉及一种吸力控制的土体变形观测及量测试验装置，包括主体结构，注水系统和吸力控制系统，其中，主体结构包括观测顶板、侧限环、腔室底座、连接框架和三个传感器，传感器包括激光位移传感器、径向力传感器和轴向力传感器，观测顶板、轴向力传感器和支架板通过连接框架固定连接，观测顶板、侧限环和底座构成土样腔室；注水系统包括压力体积控制器，注水系统连接开关，吸力控制系统包括多孔通气瓶、过滤瓶和气体循环泵，吸力控制系统连接开关和排气口。与现有技术相比，本发明实现干湿试验的交替，且在试验过程中，将土体吸力变化过程的宏观表现可视化。