一种狼牙棒结构改性碳纳米管增强镁基复合材料的方法，首先在碳纳米管表面形成凹坑，再将氧化锌植入凹坑，得到具有狼牙棒结构改性碳纳米管。然后，将狼牙棒结构碳纳米管与镁合金粉在乙醇均匀分散；经过滤和真空干燥得到碳纳米管‑镁合金粉混合物；最后经压制、烧结、挤压成形获得狼牙棒结构改性碳纳米管增强镁基复合材料。本发明操作简单、成本低、狼牙棒结构改性碳纳米管在镁合金中形成了均匀的分散，且与镁基体界面结合质量好，晶粒细化显著，复合材料综合力学性能优异，具有较大的应用前景。