本发明公开了一种用于水导激光加工空腔结构的防护装置，涉及水导激光加工技术领域，包括五轴激光加工中心，其内部安装部的底部安装有水导激光组件，其激光加工头下方的工作台上通过夹持装置夹持有空腔结构工件，激光加工头侧面配备激光发生器和高压水流发生器，二者所产生的激光束和高速水流在激光加工头内耦合并向下射出，形成水导光束用于加工空腔结构工件，空腔结构工件的一侧设有膜垫保护机构，可以进入空腔并在其中膨胀，以增加与非加工层的接触面积；本发明利用自动化的机械臂能够将膜垫有效的进入空腔结构工件内部，并通过将膜垫膨胀来扩大与非加工层的接触面积，从而避免了水导激光加工过程中对工件内的非加工层面造成损伤。