本发明提供了光学显微观察装置及方法，观察装置包括高压釜、图像采集设备、观察设备、玻璃可视模型和驱替设备，高压釜内具有围压腔，高压釜上设有相对的光源窗和观察窗，玻璃可视模型位于光源窗和观察窗之间，观察设备包括物镜和物镜调节装置，物镜位于玻璃可视模型和观察窗之间，物镜调节装置与高压釜连接，物镜调节装置包括能朝靠近或远离玻璃可视模型的方向移动的调节件，物镜设于调节件上，调节件通过移动调节物镜与玻璃可视模型之间的间距。本发明采用物镜与成像系统分离的微小物距显微观察方法，能实现在高压条件下观察更细微孔道，突破直径10μm孔道只能常压观察的瓶颈，适应于大部分油藏条件下的微小物距显微观察。