本申请实施例提供一种材料低温性能试验装置，包括：试验装置主体、设置在所述试验装置主体底座上的低温箱以及设置在所述低温箱相对两侧的门式立柱；所述低温箱内设置有材料硬度计；所述门式立柱之间水平设置有移动横梁，所述移动横梁设置有拉力连接杆，所述拉力连接杆的底端垂直穿入所述低温箱内，并通过拉伸夹具与所述目标材料连接，所述拉力连接杆的顶端与设置在所述移动横梁上的拉压传感器连接；所述目标材料上还设置有至少一个拉伸跟踪夹具，所述拉伸跟踪夹具通过跟踪夹具轨道在所述目标材料发生形变时进行位移。本申请能够快速、准确和便捷的模拟复合绝缘子的极寒环境，并测试绝缘子硅橡胶材料的低温力学性能及硬度情况。