本发明公开了一种检测煤层气在煤基质中的扩散系数的方法。该方法包括：使密封扩散室内的温度保持为额定温度；将煤基质悬于密封扩散室内部；检测密封扩散室内各时刻的煤层气气压，判断所述煤层气气压是否为额定气压，如果低于额定气压，则通过密封导管向密封扩散室内注入煤层气，使密封扩散室内的煤层气气压达到额定气压；记录各时刻注入到密封扩散室中的煤层气的量；根据所述额定温度、额定气压以及各时刻注入到密封扩散室中的煤层气的量，计算煤层气在煤基质中的扩散系数。利用本发明的技术方案检测得到的煤层气在煤基质中的扩散系数比现有技术更接近真实值。