本发明涉及一种拉伸-扭转复合载荷材料微观力学性能原位测试仪，属于精密仪器领域。由基座，拉伸、扭转加载单元，试件夹持单元，位移和载荷力精密检测单元等组成。扭矩加载单元通过精密电机带动两级蜗轮、蜗杆传动机构将扭矩载荷施加在运动夹具的一端，进而将扭矩载荷加载到被测试件样品上，固定夹具端安装在精密导轨滑块上。在被动夹具一端安装有精密拉扭传感器，用于检测测试工件承受的拉力和扭矩。通过电机编码器检测拉伸变形和扭转角度。本发明具有结构紧凑、精巧，体积微小，重量轻的特点，可实现微纳米精度的拉伸-扭转复合载荷模式材料微观力学性能原位测试，为接近服役条件下材料变形损伤机制的分析研究提供了新颖的测试手段。