本发明涉及一种测量肿瘤组织吸入卡波金气体后氧浓度的方法及系统。该方法包括以下步骤:采集被试者吸入卡波金气体前和吸入卡波金气体期间组织内血氧浓度随时间变化的图像序列,并提取得到吸入卡波金气体前和吸入期间的随时间变化的血氧水平依赖对比度信号;将吸入卡波金气体前的随时间变化的血氧水平依赖对比度信号作为基准,将吸入卡波金气体期间的随时间变化的血氧水平依赖对比度信号与该基准信号做时间减影得吸入卡波金气体期间肿瘤组织内随时间变化的血氧水平依赖对比度信号,得出吸入卡波金气体期间肿瘤组织随时间变化的氧浓度曲线。上述测量吸入卡波金气体期间肿瘤组织内氧浓度的方法及系统,准确测量出氧浓度随卡波金吸入时间的变化情况。