本发明涉及材料发射率测量技术领域，尤其涉及一种材料低温半球发射率的测试系统及方法。该材料低温半球发射率的测试系统包括测试装置、真空泵、制冷装置以及控温装置，真空泵和制冷装置分别与测试装置相连，测试装置包括真空罩、屏蔽罩、辐射屏罩以及悬挂设置在辐射屏罩内部的样品台，样品台包括电加热片以及分别设置在电加热片两侧的两个金属片，各金属片背向电加热片的一侧分别设有被测样品涂层，且各金属片上分别设有温度计，电加热片和各温度计分别与控温装置相连。本发明提供的材料低温半球发射率的测试系统，可实现10K到300K材料的平均半球发射率的连续测量，可测量温度范围更大，进而提高了测量准确度。