本发明公开了一种微透镜阵列测试装置及方法，它包括一台激光器、一个采样光阑、一个傅立叶透镜、一个待测微透镜阵列、一个显微物镜、一个图像采集芯片和一个图像处理模块。采样光阑置于傅立叶透镜的前焦面上，以激光器输出的高斯光束照明采样光阑，经过傅立叶透镜的变换，在其后焦面上得到与待测微透镜阵列一一对应的第一个高斯光斑阵列。微透镜阵列的前焦面与傅立叶透镜的后焦面重合，第一个光斑阵列中的每个光斑经过对应的微透镜变换，在微透镜阵列的后焦面上得到第二个高斯光斑阵列。以显微成像系统对第二个高斯光斑阵列成像，并通过图像分析法得到每个光斑的尺寸，从而计算得到每个微透镜的焦距并分析其一致性。