本发明公开了一种原位移植肺癌模型的多模态检测方法，包括如下步骤：1、取原位移植肺癌模型，对原位移植肺癌模型进行荧光成像，通过荧光成像结果确定原位移植肺癌模型的肿瘤是否原位移植成功；2、根据原位移植肺癌模型的荧光成像结果，确定肿瘤的大致位置；3、将原位移植肺癌模型继续进行micro‑CT成像，根据micro‑CT成像确定肿瘤的具体位置、大小和深度；4、将原位植肺癌模型继续进行¹²⁹Xe MRI成像，根据¹²⁹Xe MRI成像结果得到原位移植肺癌模型肺部的通气情况、肺部气‑血交换功能参数和微结构参数。该方法使用多模态的影像学手段对肿瘤的生长情况及肺功能进行检测，从而为肺癌早期诊断技术的开发、治疗药物的筛选和疗效评估提供研究基础。