本发明公布了一种碳纳米纤维的制备方法，包括以下步骤，第一步，采用磁控溅射法在衬底上溅射一层铜膜；第二步，采用化学气相沉积法在铜膜上生长碳纳米纤维，化学气相沉积法的条件包括：在Ar气流量600sccm环境下衬底温度逐渐升高，衬底温度在0‑800℃时升温速率为6℃/min‑8℃/min，衬底温度在800℃‑1000℃时升温速率为2℃/min‑3℃/min，当衬底温度达到1000℃时，先通入H2，再通入10sccm的CH4，最后退火降温得到碳纳米纤维。本发明首次制备得到直径百纳米以下的碳纳米纤维，同时，本发明的方法突破以往需要繁杂的方法制备碳纳米纤维，首次以两步法在Si衬底上制备碳纳米纤维，得到的碳纳米纤维均一性好。