本实用新型公开了一种天然气水合物可视化装置，装置采用透明水浴、透明反应釜结合摄像机获取天然气水合物的宏观形态变化，采用聚焦光束反射测量仪采集水合物颗粒的粒径变化，采用颗粒录像显微镜采集水合物颗粒的形态变化图像。透明水浴、透明反应釜均为长方体，摄像机所面对的透明水浴和透明反应釜壁面均为平面，避免了拍摄图像的变形失真。采用在线乳化仪可对油水混合物进行定量的油水乳化，同时保证了装置可进行以油水乳状液和天然气作为基础介质的相关测试。本装置具有颗粒形态变化可视化、颗粒粒径量化、适用油水乳状液、乳化程度量化、宏观水合物形态变化拍摄、图像不变形失真、温度压力数据连续采集的特点。