本发明公开一种揭示液气相转变机理的多线程实验系统及方法，涉及液气相转变机理实验技术领域，在位于平行流场中的气体致裂管的爆破过程中，纹影成像系统对爆破过程产生的气流进行成像，得到多张纹影图像；冲击波超压测试系统对距气体致裂管不同距离的位置点的压力进行多次测量，得到不同位置点的冲击波超压曲线；同轴激光全息成像系统向平行流场发射平行光，并对平行流场和平行光的干涉过程进行多次拍摄，得到多张干涉图像；热成像系统对平行流场的温度进行多次成像，得到多张热成像图像，基于所有纹影图像、冲击波超压曲线、干涉图像和热成像图像确定气体致裂管的爆破过程中液相和气相的转变机理，实现相变反应动态演化过程的定量分析研究。