本发明属于模式识别和机器学习技术领域，公开了一种三维牙齿配准方法、系统、计算机设备及存储介质，包括：采集原始牙齿三维口扫影像数据，并进行预处理以构建三维牙齿数据集；构建具有严格旋转不变性的牙齿点云特征提取网络模块；构建参数估计网络模块，以建立牙齿点云和其高斯模型参数之间的映射关系；构建可微分高斯模型参数计算网络模块；使用牙齿训练集对整体网络进行训练，得到训练好的三维牙齿配准网络，从而进行三维牙齿配准作业。本发明基于高斯混合模型和深度学习等技术来设计三维牙齿配准神经网络，可以解决当前牙齿整形领域内牙齿配准任务的自动化程度低、依赖传统手工设计算子、配准性能较低且速度较慢等问题。