本发明公开了一种基于力学性质的有机质成熟度表征方法，属于有机质成熟度表征领域。包括对烃源岩样品进行镜质体反射率测定，得到烃源岩样品的有机质成熟度，并建立有机质成熟度序列；使用原子力显微镜测量烃源岩样品的杨氏模量，得到不同成熟度烃源岩样品中有机质的杨氏模量；结合有机质成熟度序列及杨氏模量，利用回归分析方法，构建有机质成熟度与杨氏模量的S模型；使用原子力显微镜测量未知烃源岩样品的杨氏模量，利用S模型得到未知烃源岩样品的有机质成熟度。本发明应用于有机质成熟度表征方面，解决传统表征方法及谱学技术表征方法用于表征有机质成熟度时存在的各种局限性与问题，具有适用范围广、局限性小、分析结果准确的特点。