本发明涉及利用光学手段测试材料技术领域，具体涉及一种空气中痕量级二氧化硫浓度测量方法，先对不同二氧化硫浓度下的光谱曲线进行分析，确定光谱曲线的各数据区间；然后，根据数据区间的变化获得目标数据区间，进而再根据不同二氧化硫浓度的目标数据区间的变化获得噪声影响程度；基于噪声影响程度，利用小波变换对各个参考红外光谱曲线和检测红外光谱曲线进行去噪处理，基于去噪处理后的光谱数据确定待检测痕量级二氧化硫的浓度。本发明利用不同二氧化硫浓度下的光谱曲线的分析确定的噪声影响程度，增强了光谱数据的除噪效果，进一步提升了痕量级二氧化硫浓度测量结果的准确性，主要应用于空气质量检测领域。