本申请公开了一种薄膜厚度和折射率的测量方法,包括激光光束经过色散透镜形成色散光,色散光入射至样品,并获取色散光经过所述样品表面反射后形成的光谱共焦信号;根据光谱共焦信号获取样品的上下表面距离差,得到上下表面距离差与样品实际厚度以及样品折射率的第一关系式;对光谱共焦信号进行数据处理得到干涉信号,根据干涉信号计算得到所述样品的表面光程差,得到所述上下表面光程差与样品实际厚度以及所述样品折射率的第二关系式;联合第一关系式以及第二关系式得到所述样品实际厚度以及所述样品折射率。解决了同时测量薄膜材料的实际厚度和折射率的技术问题。本发明还公开了一种薄膜厚度和折射率的测量系统,具有上述效果。