本发明提供了一种基于单能级CT图像的物质成分识别方法及相关设备，应用于数据处理技术领域。本申请对单能级CT图像的每个切片图像进行分组处理，生成若干单能级CT切片图像组；基于训练样本集对初始物质成分识别模型进行处理，生成目标物质成分识别模型；对目标物体的CT图像进行语义分割处理，生成若干图像区域和与若干图像区域相匹配的图像区域类型；分别对若干图像区域内的每一个像素进行处理，生成每个像素对应的特征参数值；对若干图像区域内的每一个像素的特征参数值和与若干图像区域相匹配的图像区域类型进行处理，生成每个像素区域对应的物质成分信息；对每个像素区域对应的物质成分信息进行处理，生成像素区域的属性信息。