本实用新型属于材料力学性能测试领域，公开了一种用于扫描电子显微镜原位观测的疲劳加载装置，主要由结构体、力学加载单元、数据采集单元、固定连接单元和密封连接单元组成，力学加载单元和数据采集单元设置在结构体内部；力学加载单元包括电机、第一带轮、传送带、第二带轮、压带轮、丝杠、螺母顶块、夹具组；数据采集单元包括光栅尺、读数头、载荷传感器；固定连接单元设置在结构体底部，密封连接单元设置在SEM样品室的出线口。本实用新型实现了SEM在线原位观测材料疲劳试验过程中微观结构变化和损伤失效行为观察，打破了一般原位观测拉伸设备的常规限制，可集成拉伸、压缩、疲劳等多种力学试验形式。