本发明公开一种结合X‑ray和荧光的多模态断层成像系统和方法，设置X‑ray激励和探测模块位于与旋转镜结构转轴正交的水平轴上，成像物体固定在水平面内旋转的透光水平旋转台上。在成像物体CT成像中，水平旋转台转动带动成像物体在水平面内转动，实现不同角度的X‑ray激励和探测。在X‑ray荧光断层成像中，水平旋转台带动成像物体旋转到不同角度，实现不同的X‑ray激励；在每个X‑ray激励方向，旋转镜可以旋转到不同角度实现多角度的光学探测。本发明中基于推拉式载物平台设计使得成像物体的放置方便、快捷、安全，并且成像物体无需悬吊，处于其自然状态，方便生物医学应用；位于载物平台上透光的旋转动物床保证成像物体在自然的状态下进行快速的多模态成像。