用气相色谱仪测定固气酶将乙炔还原为乙烯的量，用以估算固氮酶活性或氮量。固氮酶不仅能催化N₂还原成NH₃，还能催化乙炔还原为乙烯。乙炔和N₂对固氮酶的亲和力相似，它们的还原过程平行相关。通过气相层析可将乙炔和乙烯分离，并可灵敏、快速地进行定量测定，由此而间接地推算生物的固氮酶活性。反应式N₂＋6H^＋＋6e^-→2NH₃，3C₂H₂＋6H^＋＋6e^-→3C₂H₄表明，还原3克分子乙炔相当于还原1克分子氮，故可由此而推算固氮量。1968年哈戴（R.W.F.Harday）等首先应用乙炔还原法测定生物固氮酶活性，并由此推算实验室和田间的生物固氮量。固氮酶活性定量计算方法有外标法，面积归一法、内标法和外加纯样法等。按对不同固氮体系固氮酶活性的测定又分为：①整体植株测定法，将待测植株移到密闭装置中培养1天后，注入乙炔，定时取样测定还原为乙烯的量。此法可测定叶片和根部的固氮酶活性。②离体根系或根瘤测定法，从土中取根系片段或根瘤，离体培育一定时间后注入乙炔测定其固氮酶活性。③原位测定，将金属圆筒插入植株周围土中，并用塑料袋将整个植株密封，注入乙炔，定期测定乙烯产生量。此法常用以测定水稻根际联合固氮酶活性。

乙炔还原法能检出10^-10～10^-12克的固氮量，较过去一直沿用的NH₃定量法和¹⁵N示踪法的灵敏度分别提高了10000倍和1000倍，而且快速、简便。但在测定时因受某些因素的干扰，诸如有的植物组织能产生乙烯；原位测定时乙炔受土体阻碍不易均匀扩散而影响其与根系的接触；土壤微域嫌气条件下，某些微生物产生乙烯，而另一些则能氧化乙烯导致乙炔的积累；乙炔纯度及其加入量；样品的温育时间和取样时间等，都可能影响结果的重现性。而且用此法测得的只是植物生长过程中瞬间的结果，以此估算整个生育期的固氮量是有局限性的。因此，该方法中因其优点而被广泛应用并推动了生物固氮研究的深入进行，但仍有待不断完善、改进并使其规范化以提高准确性。