本发明提供了一种NA改性碳纤维增强聚双环戊二烯复合材料及其制备与应用，是由纳迪克酸酐(NA)改性碳纤维布，并与双环戊二烯经真空辅助树脂转移成型(VARTM)共聚合而成，所述碳纤维为T300级碳纤维平纹布。本发明的NA改性碳纤维增强聚双环戊二烯复合材料，选择用可聚合型NA改性T300级碳纤维布作为增强材料，并与双环戊二烯在Grubbs二代催化剂引发下共聚合成制成高强度复合材料。改性后的碳纤维布提高了聚双环戊二烯复合材料的拉伸强度和弯曲强度，相比单纯的碳纤维层间增强聚双环戊二烯复合材料拉伸强度提高了约41％，弯曲强度提高了约66.3％。