本发明公开了一种基于空气耦合超声的高空间分辨率应力动态测量方法。当接收空耦换能器与空耦换能器在待测试样的射入及接收之间的距离为L时，记录待测试样进行一个周期的周期运动的运动位置及当下位置的接收回波信号F(x)；将F(x)与无应力状态下相比得到声时差，在根据声时差计算得到每个运动位置下对应的L传播距离的平均应力值；当距离为L+ΔL时，记录待测试样进行一个周期的周期运动的运动位置及当下位置的接收回波信号F1(x)；将F1(x)与其无应力状态下相比得到声时差，在根据声时差计算得到每个运动位置下对应的L+ΔL传播距离的平均应力值；每个运动位置下对应的ΔL位置的应力值即为两者之差。用以解决传统超声应力测量中空间分辨率与测量精度的矛盾关系及耦合剂对测量的影响问题。