本发明公开了一种改善碳纤维复合材料微波固化加热均匀性的方法，属于碳纤维复合材料固化技术领域；通过调控复合材料表面各区域向周围空气散热的热扩散速率，使得复合材料在微波加热过程中的“热点”区域和“冷点”区域的升温速率一致，达到固化加热均匀的效果；本发明从传热原理着手，通过调整微波加热碳纤维复合材料过程中“热点”区域与“冷点”区域向周围空气散热的热扩散速率，改善物料表面温度分布的均匀性，能有效改善微波加热过程中因电磁场强度分布不均匀造成的温度分布不均匀现象；本发明的方法不拘泥于微波加热设备形式，具有较强的适应性，有效提高了微波加热技术在高性能树脂基复合材料固化中的可行性和稳定性。