本发明公开了一种锆基材料表面原位陶瓷化复合处理方法，该方法包括：一、表面纳米化处理环境的Fe污染检测；二、锆基材料表面预处理；三、锆基材料表面纳米化处理；四、纳米化处理后的锆基材料的Fe污染检测；五、加热设备环境的Fe污染检测；六、高温陶瓷化处理。本发明通过纳米化处理获得光滑均匀的锆基材料加工表面，改善了锆基材料表面应力分布状态，促进了锆基材料表面晶粒细化，然后结合高温陶瓷化处理形成完整致密的原位陶瓷化复合处理层，提高了锆基材料表面的耐腐蚀性和耐磨性，使其综合服役性能极大提升，有效实现了金属材料结构功能一体化。