本发明提供一种空间材料暴露实验控制系统及方法，空间材料暴露实验控制系统搭载于在轨航天器内部，由机械臂将空间材料暴露实验系统从航天器内部转运到航天器外部，该空间材料暴露实验控制系统能够在航天器内部和外部对空间材料暴露实验设备和实验样品进行实验控制。空间材料暴露实验控制系统包括：主控系统、运动系统、图像采集系统和保温系统。本发明提供的空间材料暴露实验控制系统及方法，可以控制空间材料和科学设备在轨开展实验，并对实验照片和实验数据进行实时采集并回传到地面站，能够为我国空间材料暴露实验提供安全可靠的在轨实验控制技术，为空间材料在轨数据分析、在轨实时观测提供技术保障，为空间材料的研究和发展奠定基础。