本发明涉及一种分析古河道形态和内部结构的方法，包括：结合区域沉积背景，开展井震分析，明确古河道砂体的地震响应特征；在现代沉积与露头观测、地震分析的基础上，选择平面形态特征不同的古河道进行连井对比，明确不同形态古河道的内部结构特征及模式；定量分析不同形态古河道的宽度和弯曲度，对不同类型古河道的平面形态特征进行分形几何分析，利用计盒维数法分析不同类型古河道的分形特征；分析古河道平面形态与河道内部结构的定量关系，指导无实钻井的古河道内部结构模式判断以及古河道评价井的部署优化。本发明能够通过平面形态特征确定古河道砂体内部结构，可指导无实钻井古河道评价井的优化部署和已开发古河道剩余气的分布研究。