本实用新型公开了一种三维培养条件下大位移细胞应变加载装置，将电源连接至双压电晶片电极上，电极位于双压电晶片两侧，与电晶片紧密连接，第三个电极从电晶片中间层铜片引出，双压电晶片固定在基底上，位移传递柱塞后端与双压电晶片的位移输出端固定在一起，前端与连接细胞－支架构成三维复合体的多孔固定材料固定；细胞－支架构成的三维复合体另一侧通过多孔固定材料固定在培养小室壁上，激光探头非接触安装于传递柱塞后端，检测传递柱塞的前后位移。本实用新型能够在不停机的情况下加载振幅、频率，并方便的调节；具有可操作性好，重复精度高，力学加载平稳，误差小，避免了磁场干扰，而且其技术成熟、可输出较大位移。