本发明公开了一种同时测量导体表面电势和表面形貌的方法，包括：将待测导体固定安装在多自由度移动台上；在传感探针上加载交流调制电压V_s，利用传感探针与待测导体间的静电力矩使得静电力传感探针位置发生变化；将传感探针与待测导体的静电力矩转化为电压信号，对电压信号进行处理，得到静电力矩的基频分量和倍频分量代入电势和形貌计算公式，计算得到待测导体表面当前区域的电势和形貌差异引起的起伏调整待测导体的位置，从而实现对待测导体表面不同区域的电势和形貌进行测量。本发明能满足对不同待测导体表面电势及表面形貌同时测量的需求，具有测量方式简单、测量效率高的特点。