本发明公开一种全透明土体真三轴试验仪器及其使用方法，该仪器包括透明压力室、透明土试样、加载系统和成像系统，通过两台相机与激光平面同步平动获取土体试样内各部位的位移信息，能完全实现土体单元试样在真三轴应力状态下的变形破坏可视化，并能考虑第二主应力的影响及应力主轴旋转等复杂应力路径，弥补了现有真三轴仪只能获取试样外部表面变形特征的局限，相比X射线和CT技术既有更直观、更精准且经济的特质。全透明真三轴试验仪的试样、隔膜、加载板、视窗的折射率相同，最大程度减少了光线因折射而引起的测量误差，也极大程度降低了校准误差的工作量。能为今后岩土和地质工程研究提供重要的技术支撑。