本实用新型公开了空燃比氧传感器性能测试系统，包括配气装置、燃烧装置、温控装置和测试装置，其中：燃烧装置具有加热炉；加热炉的一端连接有燃烧腔；加热炉的另一端连接有测量腔；测量腔连接有能测量所述燃烧装置内氧气浓度的测试装置；测量腔连接有能测量并控制加热炉内腔温度的温控装置；燃烧腔的进气端连接有配气装置。配气装置通过三路气路的控制实现了可燃CxHy气体和空气的合理配比；燃烧装置则由燃烧腔、加热炉、测量腔三部分组成，其中燃烧腔用于产生不同燃烧状态的尾气，加热炉将尾气加热到测量所需的温度，测量腔则为被测氧传感器提供安放、测量处；温控装置则实现测量尾气的温度控制。本实用新型具有实现燃烧尾气浓稀状况变化快捷、稳定以及各项性能的测试控制转换自如、记录方便等优点。