本发明涉及文物保护材料领域，具体涉及一种文物表面石膏层的处理方法，先将钡物质的醇溶液以表面渗透的方法导入石膏层，然后再将蒸馏水导入并保持环境湿度进行养护，使钡物质与石膏层之间发生反应，将不稳定的石膏层转化为稳定的硫酸钡‑碳酸钙混晶层。本发明方法简单，处理过程可控，在醇溶液中，钡物质不与石膏层发生作用，可以保证其良好的渗透性，从而使其充分渗透进石膏层；钡物质的醇溶液完成渗透后，导入水即可引发钡物质与石膏层之间的化学反应，从而直接转化为硫酸钡‑碳酸钙混晶层，得到的硫酸钡‑碳酸钙混晶层属于难溶物质，化学性质稳定，对碳酸盐岩类石质文物、壁画的石灰地仗层、古建筑砌体及石膏制品都能起到具有较好的保护作用。