本发明公开了一种碳纤维微区相对硬度的测试方法，其特征是：将至少两根不同的碳纤维样品在丙酮中浸泡后烘干，切成小段碳纤维样品；用原子力显微镜并采用高硬度单晶金刚石探针，分别对经过处理的碳纤维样品进行力学测试，测试数据用数据处理软件处理后得到压力——位移曲线关系图，纵坐标代表在碳纤维微观力学分析过程中针尖对碳纤维所施加的压力、单位为纳牛，横坐标代表碳纤维和针尖悬臂在一定线性范围内总的形变量，单位为纳米。通过力曲线的斜率即可以定性表示碳纤维的硬度，硬度越大，则力曲线斜率绝对值越高。本发明为定性评价碳纤维微区相对硬度的大小提供了一种简便易行的评价标准，对研究如何得到高品质、高性能碳纤维具有重要意义。