一种动物头部姿态估计方法及系统，方法包括：对动物图片进行目标检测处理，标记出动物图片上动物头部的第一检测框；根据第一检测框标记出动物头部的第二检测框，并记录第二检测框位置坐标，其中，第二检测框包含动物的整个头部；在第二检测框限定范围内，对动物头部进行特征提取，得到动物头部对应的多个关键点位置坐标；根据第二检测框位置坐标及多个关键点位置坐标，得到动物头部的姿态。该方法及系统在头部区域而不是整张图片上做姿态估计，可以有效的减少计算量和输入信息冗余，提高了斑马鱼头部姿态估计的准确率和速度。