一种非接触式的运动人体能量消耗实时评估系统及方法，包括信息录入模块、数据采集模块、数据传输模块、数据预处理模块、能量消耗计算模块和输出显示模块，使用步骤如下：输入人体基本信息，检测大气温度和湿度，计算相对风速；实时同步采集运动人体的红外辐射信号和深度图像信息；根据红外辐射信号计算辐射热量、对流热量、大气衰减热量，得到散发热量；根据深度图像信息获取运动中关节点三维坐标，得到机械功；运动人体的能量消耗为散发热量和机械功之和。本发明无需佩戴呼吸面罩即可实现能量消耗的动态精准测量，不仅具有实时性、便捷性和持续性监测等优点，而且结构简单、操作方便、成本低、不受固定场地和光照条件限制，推广应用更方便。