本发明提供了一种超高压气缸的状态监测方法，包括有限应变监测、温度监测、键相监测以及柱塞应变测试标定对超高压气缸进行监测；将靠近超高压气缸进排气口的管道对称的外表面进行打磨并粘贴带温度自补偿型的应变片，分别测试管道在轴向应变和轴向应变；在应变片的附近粘贴电阻式温度传感器，测试进排气管道的温度变化，根据进排气管道的温度变化以及超高压管道的等效材料线性膨胀系数，计算管道受热膨胀后增加的管道轴向应变，从而得出进排气管道中的压力变化；在柱塞尾端对称的外表面粘贴温度自补偿型应变片，测试柱塞在超高压气缸工作时的轴向应变；能准确识别超高压气缸的工作过程PV图，实现对超高压压缩机的在线监测。