一种基于脑机接口和深度学习的重度抑郁症辨识系统及应用，包括，便携式脑电采集设备、脑电分析系统和分类识别系统，所述便携式脑电采集设备从被试者大脑采集EEG脑电信号，完成采集过程，脑电分析系统对采集到的EEG脑电信号进行分析，建立多层大脑复杂网络，分类识别系统在多层大脑复杂网络基础上，对大脑状态进行准确识别，完成辨识过程，经过指定次数的采集过程和辨识过程，系统将给出被试者属于正常人或重度抑郁症的可能性，进而完成对重度抑郁症患者的辨识任务。本发明能够达到较高的重度抑郁症识别准确率，能够实现一种快速、准确对重度抑郁症患者进行初步辨识的系统，为后期诊断进一步提供依据。