本实用新型公开了一种细胞辐照实验装置，包括细胞培养器和剂量控制组件，细胞培养器位于剂量控制组件的下方，剂量控制组件包括第一剂量控制组件和第二剂量控制组件，第一剂量控制组件和第二剂量控制组件均包括多个剂量控制单元，剂量控制单元包括驱动结构和遮挡结构，第一剂量控制组件的遮挡结构和第二剂量控制组件的遮挡结构均沿第一方向分布，驱动结构能够驱动遮挡结构沿第二方向伸出或缩回，使得剂量控制组件能够沿上下方向完全错开或完全遮蔽或部分遮蔽细胞培养器，通过调节遮挡结构遮挡放射线的位置，满足模拟肿瘤适形与调强放射治疗的要求，使同一射野内产生不均匀的线束强度分布，达到同一细胞照射剂量的非均一性。