本发明公开了一种管式固体氧化物燃料电池结构，其沿轴向方向上分成若干层，每一层包含一个完整的管式燃料电池小单元，每个燃料电池小单元由外至内依次包括外壳体层、阳极电极、电解质层、阴极电极和螺旋导流肋片，阳极电极包括阳极电极支撑层和阳极反应层，阴极电极包括阴极反应层和阴极支撑层；外壳体与阳极电极支撑层之间间隔形成阳极气体通道，阴极支撑层内部轴心通道为阴极气体通道；每个燃料电池小单元各对应电极层厚度相同，沿轴向的宽度和组成电极的颗粒及其分布情况不同，各层颗粒直径大小沿轴向规律分布。本发明可有效增强电池传质特性，提高电池效率，还可以调节电池温度等轴向分布，控制燃料入口段过冷效应。