本发明提供了一种利用激光诱导击穿光谱技术对癌组织进行分子光谱成像来识别肿瘤边界的方法，属于成像领域。该方法包括以下步骤：(1)利用激光诱导击穿光谱技术对样本组织进行分子光谱成像，收集LIBS光谱；(2)对LIBS光谱进行基线校准后，提取CN分子谱线或C2分子谱线，获得谱线的强度相对值；(3)绘制出样本组织中的CN分子或C2分子分布热图；(4)将CN分子或C2分子分布热图进行聚类分析，即可识别出样本组织中的肿瘤区和坏死区边界。利用上述方法能够成功显示出肺癌患者癌组织或癌旁组织中肿瘤区和坏死区的边界，得到组织空间异质性信息。本发明提供的方法实现了对肺癌组织的分子光谱成像分析及肿瘤边界的识别，具有良好的应用前景和价值。