本发明涉及一种土壤和地下水中的非水相污染物的原位处理方法，其包括以下步骤：步骤1、布置抽提井和注射井；步骤2、将表面活性剂和双氧水以一定浓度比例混合为第一溶液后注射到注射井中，非水相污染物与第一溶液形成一个弱乳化液流动到地下水井中；步骤3、在抽提井抽提弱乳化液并储存，以待进一步处理；步骤4、反复注射和抽提多次；步骤5、将表面活性剂和双氧水以一定浓度比例混合为第二溶液后，注射到注射井中；步骤6、间隔一定时间后，将氧化剂和活化剂溶液注射至注射井中，对非水相污染物进行处理。本发明能够对非水相污染物进行原位分解净化修复处理，修复范围大，效率高，效果好，不会对土壤的生态环境造成破坏，便于后续恢复处理。