本发明公开一种用于移植肾的光声超声双模态成像系统及其方法，包括：脉冲激光器，用于移植肾产生光声信号；超声换能器，用于接收光声信号并将其转换为电信号；超声收发模块，用于发射和接收电信号；光声信号处理单元；数据采集单元；计算机，用于控制脉冲激光器、超声收发模块，以及对数字化光声信号进行图像重建得到光声图像，并对光声图像进行颜色编码实现移植肾脏微血管分布、血管内血氧含量，氧合/脱氧血红蛋白含量等功能信息显像。本发明不仅能实现移植肾的结构成像，还能提供移植肾脏微血管分布、血管内血氧含量，氧合/脱氧血红蛋白含量等功能信息，即实现移植肾的结构和功能同时实时成像。