本发明提供了一种微纳结构的激光加工与实时原位高分辨观测装置，包括激光器、CCD相机和光源，激光器经过激光加工光路聚焦在样品上，光源经过照明光路倾斜照射在样品上，并通过显微成像光路反射到CCD相机中；激光束依次经过电子快门、渐变中性滤光片、长焦透镜、反射镜组、二向色镜和显微物镜聚焦在样品上，构成了激光加工光路；照明光依次经过短焦透镜、分束镜、二向色镜和显微物镜倾斜照射在样品上，构成了照明光路；样品反射的照明光依次经过显微物镜、二向色镜、分束镜进入CCD相机中，构成了显微成像光路。本发明在照明光路上采用短波长照明光，以斜入射照明样品的方式提高了成像质量，实现了在加工过程中对材料表面进行原位观测。