本发明涉及煤自燃实验技术领域，公开了一种煤自燃氧气浓度实验测试装置及实验测试方法，实验测试装置包括：炉体，炉体的侧壁上均匀设有多个第一通孔、多个第二通孔和多个漏风口，炉体内设有多个陶瓷加热棒、多个钢棒、多个温度传感器和多个气体采集铜管，炉体外设有温度控制装置、气体吸收池、氧气激光光谱检测装置、数据采集卡和计算机控制系统，多个陶瓷加热棒和多个温度传感器分别与温度控制装置连接，温度控制装置与数据采集卡连接，数据采集卡和氧气激光光谱检测装置分别与计算机控制系统连接，这种煤自燃氧气浓度实验测试装置及实验测试方法，能够有效地测试煤自燃的氧气浓度的变化。