本发明公开了基于小角中子散射的填充橡胶马林斯效应原位测定方法，包括步骤：(1)样品制备；(2)样品安装；(3)原位实验；(4)数据处理；(5)结果分析，根据步骤(4)得到的各个周期中与马林斯效应相关的定量化能量信息和各个周期中待测填充橡胶样品的定量化结构参数信息，进一步分析力学加载条件下各个周期能量信息与微观结构参数信息之间的关联，获得在特定往复加载模式下表现出的马林斯效应的微观机制。本发明填充橡胶马林斯效应原位测定方法，具有时间同步、定位准确、加载模式精确可控、信息直观等优点，可用于深入探索填充橡胶在动态加载条件下结构演化规律，对理解填充橡胶在特定往复加载模式下表现出的马林斯效应具有重要意义。