本发明公开了一种基于晶格光照的超分辨三维光场显微成像系统及方法，其中，系统包括：显微镜、二维扫描振镜、中继透镜对、照明系统、微透镜阵列、图像传感器和重建模块，其中，二维扫描振镜用于在频域平面内旋转光路角度，以亚像素平移第一图像平面；照明系统，用于使均匀照明光照射在微透镜阵列上，以产生晶格结构光图案照明；微透镜阵列，用于根据经过亚像素平移和晶格结构光图案照明的第一图像平面调制得到多个调制图像；图像传感器，用于记录多个调制图像；重建模块，用于获取图像传感器记录的多个调制图像，并通过多个调制图像重建目标样本的三维结构。该系统具有结构简单，速度快，成像质量优异，适合观察生物样品的动态行为和结构的优点。