本发明涉及一种二氧化碳在储层中迁移和分布的监测方法，依据注采井网选择光纤监测井；光纤监测井中，随套管下入多参数监测光纤；其中，多参数监测光纤包括应变光纤、温度光纤及振动光纤；多参数监测光纤纵向上均布有监测点；向储层中注入二氧化碳，通过多参数监测光纤监测二氧化碳含量；根据温度光纤测得的温度值变量、应变光纤测得的应变漂移量判断是否发生突变，若发生突变则表明该方向为二氧化碳主迁移方向；根据振动光纤测得的相位变化率判断是否发生突变，若发生突变则表明二氧化碳突破盖层及上覆地层，具有安全风险。本发明永久性、立体式稳定监测二氧化碳在储层中的迁移规律和分布范围，形成平面和纵向上的二氧化碳运移图像。