本发明属于压电系数测试领域，具体提供一种基于原子力显微镜的纵向压电系数测量方法；通过对原子力显微镜的探针各部分静电力的贡献比例分析、以及探针所受静电力与探针‑样品间隙z₀的变化关系分析，设置探针‑样品间隙z₀的初始值z₀₀≥1μm、终止值0＜z₀₁≤10nm，使得同一压电材料样品在探针‑样品间隙z₀₀与z₀₁时分别表现为非压电和压电两种状态，并采用两种状态下的lg(|F_es|)‑lg(V_tip)曲线的围合面积S作为纵向压电系数d₃₃的表征参数，最终通过标准压电薄膜样品的标定得到d₃₃‑S曲线，进而实现待测压电薄膜的纵向压电系数的测量。本发明能够在待测压电材料样品表面无需沉淀电极的前提下，利用原子力显微镜探针的非接触模式测量得到待测压电材料样品的纵向压电系数d₃₃，且测量操作简单、测量准确度高。