本发明公开了一种基于超声下瞳孔变化的麻醉深度监测系统,包括:超声监测装置,其包括头戴式安装件和两个微型超声探头,两个微型超声探头对称布置在头戴式安装件两侧,微型超声探头贴合面部并通过超声波获取瞳孔超声图像;超声主机,其包括显示器,微型超声探头获取的瞳孔超声图像传输给超声主机,超声主机对瞳孔超声图像进行处理,并通过显示器显示瞳孔图像、瞳孔直径实时变化数值等;遮光贴,其敷贴在眼皮上。本发明还公开了一种基于超声下瞳孔变化的麻醉深度监测系统的检测方法。本发明相较于现有技术,通过让患者佩戴头戴式的超声监测装置,在患者处于麻醉/镇静状态时,超声监测装置的微型探头监测瞳孔变化,实现麻醉深度的实时动态监测。