本发明涉及一种基于束腔相互作用原理的束流信息在线测量方法及系统，包括：基于在线测量射频腔的腔体取样信号Pt和腔体入射信号Pf获得射频腔的原始腔压Vc*和原始前向电压Vf*；将原始腔压Vc*和原始前向电压Vf*进行校准及归一化处理后得到腔压Vc及前向电压Vf；根据无束流和有束流两种条件下的腔压Vc及前向电压Vf，计算束流引起的腔压变化Vcb及前向信号Vfb；基于腔压变化Vcb及前向信号Vfb建立腔体微分方程；求解腔体微分方程，获得束流等效电压Vb、束流流强Ib以及束流同步相位φb。本发明直接求解出束流相对于腔压的相位，计算结果不再受到环境因素引起的相位漂移的影响。