基于复合材料结构许用值试验方法，开展了温度与湿度对复合材料结构许用值影响的试验研究。结合ASTM试验标准和充分取样方法，进行不同环境条件下碳纤维复合材料单层0°拉伸、单层0°压缩、单层90°拉伸、单层90°压缩试验，并利用数理统计方法和数据处理方法得到各类试验项目极限应变B基准值，对碳纤维复合材料拉伸性能环境影响系数进行计算分析。试验结果表明：在低温干态（CTD）工作环境下，随着温度和湿度的降低，试件的极限应变变小，拉伸性能变差；在高温湿态（ETW）环境下，随着温度和湿度的提高，试件的极限应变变小，压缩性能变差。碳纤维复合材料拉伸性能环境影响系数均值为1.050，压缩性能环境影响系数均值为1.366。在高温高湿和低温环境下，碳纤维复合材料的力学性能会表现出较大的差异，复合材料性能应充分考虑使用环境的影响。