本发明属于氢能利用技术领域，公开了一种高压掺氢天然气环境中测量不同高度处氢气浓度的实验方法，包括：在高压原位拉伸机的高压釜中按分压法充入不同氢气浓度的天然气/氢气混合气；在不同氢气浓度环境中固定高度位置对钢的标准拉伸试样进行慢应变速率拉伸实验；测量得到试样的断面收缩率与氢气浓度的关系曲线；在一定氢气含量的混合气体中进行不同高度的拉伸实验，测量试样的断面收缩率；对比之前实验得到的断面收缩率‑氢气浓度关系曲线，得到此处的氢气浓度。本发明解决了高压环境中氢气浓度的测量问题，明确了管道运行、停输及气体储存中掺氢天然气的分层现象，为解决掺氢天然气管道输送和储存中管道氢脆以及设备相容性等安全问题提供借鉴。