本发明公开了一种颗粒材料力学实验可视化测试装置，是把发光的毫米级颗粒放入可以施加压缩／剪切荷载的可视化加载装置中，然后开启光源，使光源发出的光依次沿着起偏镜、１／４波片、可视化加载装置、１／４波片、检偏镜、摄像机传播，根据相应实验要求，对颗粒进行压缩荷载或剪切荷载、或压缩荷载与剪切荷载组合的施加，在加载的过程中，摄像机采集到的图像会出现明暗相间的条纹，应用应力—光性定律，毫米级颗粒中不同位置应力大小的变化可以通过条纹密度或光强直接观测，而且对摄像机采集的图像进行处理后，可以对颗粒介质内部应力分布进行标识和计量，并实现颗粒间的接触应力、颗粒介质内部剪切带的厚度和角度、力链的分布和走向的可视化。