本发明提供一种基于反射太赫兹光谱的介质厚度预测、评价方法及系统，预测方法包括：获取待测区域的太赫兹反射信号并进行预处理；将所述预处理后的待测区域的太赫兹反射信号输入厚度预测模型，获得厚度预测模型输出的所述待测区域的厚度值。评价方法包括：将厚度预测结果与利用时间延迟原理计算得到的厚度结果进行比较，进一步验证预测模型的准确性和适用性。本发明提供的预测方法只需考虑参考波形和已知参考厚度，建立两者的拟合模型，避免了因介质厚度较薄使信号混叠和因太赫兹波传输色散使波形展宽引起的厚度计算误差，为光学薄样品和厚样品的厚度测量提供了新思路，对结构复杂的工业部件的厚度无损检测提供了新的方向。