本发明提供一种用于催化剂实验的原位XAFS燃料电池、系统及方法，其中用于催化剂实验的原位XAFS燃料电池包括：一支撑板，中部形成第一通孔、一膜电极组件、一顶盖板，中部形成第二通孔、一阳极流场板，阳极流场板中部形成一第三通孔，一第一膜体固定于第三通孔外围并覆盖第三通孔；一阴极流场板，阴极流场板中部形成一第四通孔，一第二膜体固定于所述第四通孔外围并覆盖所述第四通孔；第一膜体和所述第二膜体采用不吸收X射线的材质。本发明的用于催化剂实验的原位XAFS燃料电池、系统及方法实现了可通过透视模式和荧光模式采集实验数据，并能够实现对燃料电池工作温度的调节，并具有成本低、能够大幅度提高采谱的信噪比、密封性好、抗水性好的优点。