本申请提供了一种复合材料分层损伤监测方法，所述方法包括：用亚光漆在复合材料结构表面均匀布置散斑点；对所述复合材料结构施加特定载荷，并用三维光学测量设备进行光学测量；获取所述复合材料结构的初始损伤特性；对所述复合材料结构重复施加特定载荷，并基于预设周期对所述复合材料结构进行光学测量，获取所述复合材料结构分层损伤的扩展特性；本申请提供的一种复合材料分层损伤监测方法，通过三维光学测量技术监测复合材料结构分层损伤及其扩展状态，精确确定分层损伤的位置、大小和形状等特性。