本发明提出一种电推力器等离子体振荡双向同步高速拍摄与诊断系统，由真空仓，电推力器，真空仓观察窗，电推力器等离子体，反射镜组，侧视光路，高速摄影仪，数据处理系统，高速摄影仪拍摄范围及正视光路组成；其中，电推力器，真空仓观察窗，反射镜组通过螺栓连接在真空仓内部；电推力器等离子体由电推力器产生，依附于电推力器外侧；侧视光路与正视光路由反射镜组形成，高速摄影仪放置于真空仓之外，高速摄影仪拍摄范围正对真空仓观察窗捕获侧视光路与正视光路；电推力器与电推力器等离子体为被拍摄的对象。本发明相比于传统的双向同步高速摄影，搭建双向光路将电推力器侧面与正面的图像同时引入单台高速摄像仪的镜头，仅需要单台高速摄影仪，能够降低实验的金钱与时间成本，提高研究效率。