本发明涉及蛋白质染色技术领域，公开了一种甲烷氧化菌体外特异性荧光染色的方法。本发明利用甲烷氧化菌特征性跨膜蛋白“甲烷单加氧酶(pMMO)”与异硫氰酸荧光素(FITC)标记的pMMO单抗的特异性结合，进行甲烷氧化菌体外特异性荧光染色的方法；包括pMMO提取和纯化；pMMO单克隆抗体的制备；pMMO单克隆抗体的FITC荧光标记；甲烷氧化菌的体外染色。荧光强度分析和标准曲线制作验证了本发明能实现对甲烷氧化菌在体外进行特异性高效(99.6%~99.9%)荧光染色的目的，为土壤和沉积物样品中甲烷氧化菌的高通量定量检测提供技术支持。