本发明涉及岩土体有效应力测试领域，具体公开一种气固耦合岩土体变刚度有效应力测试装置，包括：缸体、反力环、传力杆、压变活塞和薄膜压力传感器。所述反力环固定在所述缸体的内侧壁上。所述传力杆中具有贯穿的透气孔道。所述传力杆位于缸体中，且该传力杆的上端面穿过缸体的密封盖后伸出在外部，传力杆的下端面穿过反力环且与所述气腔连通。所述压变活塞为环形结构，其水平套在所述传力杆的外侧壁上且二者密封固定连接，且所述压变活塞位于密封盖下方，压变活塞和反力环之间的空间形成液压腔，其中充满液压油。所述薄膜压力传感器设置在液压腔中。本发明的测试装置能够实现高压气固耦合岩土体有效应力的直接测试，提高了有效应力测试的准确性。