一种用于测量微纳米尺度纤维力学性能的装置，包括机壳、力传感器模块、样品、拉伸模块、样品台和控制中心模块；力传感器模块和拉伸模块分别安装在底板上，且力传感器模块上设置有力传感器模块夹头，拉伸模块上设置有拉伸模块夹头；力传感器模块夹头和拉伸模块夹头之间设置有样品台；承重板上分别安装有热熔器模块、制冷模块、温度传感器、照明模块、加热模块和腔室温控搅拌叶轮；热熔器模块包括热熔器头和热熔器过渡杆；热熔器过渡杆一端与热熔器头连接，热熔器头位于样品台的后侧。本发明可以对多种纤维样品进行测试，并实现了线下制样，线上测试的功能,且高精度温度控制，便于横梁熔断，便于观察纤维测试状态和解决了纤维材料制样难的问题。