本实用新型公开了一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，包括干燥系统、液氮注入系统、排气系统、加压系统、红外热成像系统、裂隙观测系统，液氮注入系统、排气系统和加压系统固定连接，液氮罐的与耐低温管路间装有减压器，各系统单元电线连接。本观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，通过注液氮的方式，改变煤体整体的微细观结构特征，促进煤体原生孔裂隙发育、新裂隙产生，有效提高煤体的渗透率，并可以实时观测液氮注入过程中煤样热学性能变化与裂隙发育情况，得到煤样注液氮前后力学性能损伤情况，同时进行定量化描述热学性能与表面、内部结构损伤情况。