本发明涉及甲烷测定技术领域，公开双光源光干涉甲烷测定系统及方法，包括干涉机构和监测机构；其中监测机构包括控制器、图像识别传感器、压力传感器和温度传感器；压力传感器和温度传感器均设置在第二甲烷气体样室内，控制器用于通过图像识别传感器对经过第一负透镜和第二负透镜后反射的光线进行捕捉，形成图像信号并将该图像信号转换为电信号，控制器用于通过控制温度传感器和压力传感器对第二甲烷气体样室内的温度数据以及压力数据进行采集；控制器还用于根据采集到的温度数据、压力数据以及转换过来的电信号，基于预设的干涉条纹移动量计算公式，计算出对应的干涉条纹移动量，并基于该干涉条纹移动量换算成对应的甲烷浓度值。