一种小型动物行为研究实验箱，用于提供小型动物3D行为特征识别和研究，主要包括：用于视场空间坐标初始化计算的定标模块，用于从不同角度采集沿中心水平XY轴线做倾斜运动的定标图案板的图案为通过相应算法确定视场范围内的空间初始坐标定位提供依据以及从不同角度捕捉视场内小型动物的活动图像为通过相应算法定位小型动物身体各部分的空间坐标提供依据的图像采集模块，用于刺激小型动物活动的声光刺激模块，以及容纳定标模块、图像采集模块和声光刺激模块的箱体，定标模块、图像采集模块以及声光刺激模块之间的距离可调，箱体可设置前后开门或四周均可开门。