本发明涉及材料表面处理技术领域，公开了一种材料样品表面火焰处理装置及测试方法，其包括装配机构、调节火源、传送机构和检测机构；装配机构包括装配架和旋转电机，旋转电机驱动装配架旋转；调节火源包括喷火头、供气管和多个供气瓶，供气瓶包括空气瓶和燃气瓶，喷火头通过供气管分别与每个供气瓶相连通，喷火头上设有调压阀，供气瓶上设有开关阀，喷火头用于对样品火焰处理；检测机构包括放置台、移动支架、刷头、检测液、摄像设备组和电脑端，移动支架用于控制刷头蘸取检测液并在样品上涂布，摄像设备组用于拍摄样品，电脑端与摄像设备组通信连接。可以针对不同的样品从中筛选出最佳的火焰处理方案，提高样品火焰处理的效率。