本发明涉及一种气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：包括N个采样点，N≥4，其中一个采集点S₀为固定设置在第一高度，其余N‑1个采集点都位于第二高度，第二高度的N‑1个采集点能够同步靠近或远离第一高度的采集点S₀，使得第二高度的N‑1个采集点形成的多边形各个内角度数保持不变，但多边形的面积会成倍增加或减少，以适应不同浓度梯度范围的应用场景。本发明通过固定一个采样点，通过步进电机与联接骨架结构，同步操控其它三个或多个采样点的位置变化，实现采样探针结构形式与布局保持不变，仅改变采样点的间距，以此适应不同浓度梯度范围的应用场景。