本发明提供了一种液液体系分散相尺寸及分布的测量装置及方法，所述测量装置包括混合装置、照明装置、观测装置以及图像采集装置，所述混合装置为透明设备，所述混合装置内盛有折射率不同的液液两相不互溶体系，所述照明装置包括光源，设置于混合装置的侧面，正对混合装置的方向，所述观测装置包括相机，所述观测装置与图像采集装置连接。本发明通过照明、观测等装置的设置，再通过控制分散相和连续相折射率的不同，能够实时拍摄分散相液滴的分散情况，分散相液滴的轮廓清晰，从而拍摄得到清晰的图像，快速准确地得出局部相含率、分散相液滴的尺寸以及分布情况；所述装置结构简单，操作简便，适用于不同的不互溶体系，适用范围广。