土壤氣體采樣是土壤環境監測的主要方法之一，即在土壤包氣帶插入毛細管吸附管或是在地面不同地點放置不透明的通量積累器皿并利用土壤氣體傳感器測量。捕獲的氣體濃度和氣體同位素組分利用紅外氣體分析儀（IRGAS）、氣相色譜或質譜進行分析測量。

土壤氣體測量通常采用兩種方法。一種方法是使用已知的CO2通量，將所有的測量系統與它進行對比；另一種方法是在同一地點上用不同系統連續重復測量。結果表明，用堿石灰做吸收劑的封閉式靜態累積室測量法，當CO2通量較低時會高估CO2通量，而在CO2通量較高時會低估CO2通量。帶有紅外氣體檢測儀的封閉式動態累積室測量法使土壤CO2通量低估15％。

對于哪個方法最好、可作為土壤CO2通量測量的標準問題目前仍沒有形成一個一致的看法。盡管開放式動態累積室測量法比較復雜，需要控制累積室內的壓力，也需要很大的技術投入，但它是測量土壤CO2通量的方法中最為可靠的一種。土壤CO2通量測量技術方法比較見表10-6。

表10-6 土壤CO2通量測量技術方法比較

土壤氣體監測CO2還可采用測量自然或人工示蹤劑方法。自然示蹤劑包括同位素碳、氧、氫、氮、硫以及惰性氣體氦、氖、氬、氪可以用來區分本地CO2和注入的CO2。在某些情況下，隨CO2一同注入的同位素可能很容易被識別出來，因此可認為地下CO2流體發生了遷移。在其他情況下，進一步分析收集的土壤氣體同位素比例從本地CO2中區分出注入的CO2。人工示蹤劑，如PFTs。人工示蹤劑隨CO2一同注入并在土壤氣體中監測出來。人工示蹤劑含量在自然系統中極低，檢測限可以達到10-9水平。可以結合人工示蹤劑和同位素共同監測分析近地表土壤氣體，也可作為單獨的方法監測近地表氣體成分。