本发明提供了一种材料超高温变形微观组织应变动态演化的分析系统及方法，所述系统利用试样制备机构切割片状待测材料，并按测试需求预处理获取有效的材料试样；通过试验散斑形成机构针对材料试样制作高对比度随机散斑；进而由原位拉伸观察机构基于设定位移率对超高温环境下的散斑材料试样进行原位拉伸测试，采用激光扫描共聚焦显微镜对试样的视频和动态图像进行实时观测；最终由变形应变演化分析模块基于DIC算法对测试过程的动态图像进行分析，构建散斑材料试样表面的位移场并计算对应的应变场；克服了传统技术中的全面性局限，对超高温材料的微观失效机理也能够精细化观测，实用性更高，且能对各种材料形变的应变场演变进一步可靠分析。