本申请公开了一种线路绝缘子污闪光学测量装置和应用方法，所述装置包括：试验变压器、保护电阻、耦合电容、分压器、人工雾室、测试绝缘子串、泄漏电流信号测量模块、光信号测量模块；试验变压器的高压侧与工业用交流电连接，试验变压器的低压侧与保护电阻、耦合电容串联后接地；耦合电容与测试绝缘子串并联；分压器与测试绝缘子串并联；测试绝缘子串设置于人工雾室中；所述泄漏电流信号检测模块、光信号测量模块分别与测试绝缘子串连接，获取绝缘子串试品在污闪故障下的泄漏电流信号和光信号。本申请能够有效获取不同污秽等级、湿度等级下泄漏电流信号和光信号，为实际配网线路工况下的绝缘子污闪特性研究提供支撑。