本发明提供了一种多孔彩色碳纤维材料及其制备方法，为了解决碳纤维材料不具备多孔结构和大部分多孔碳纤维不是彩色的问题，从单层薄膜干涉的显色原理出发，在碳纤维表面制备了多孔薄膜的彩色碳纤维材料，该材料由内层的黑色碳纤维和包裹在碳纤维表面的单层多孔薄膜两部分构成。多孔薄膜不仅具有较高的吸附量，而且薄膜的反射光谱峰在可见光区范围内，在自然光的照射下呈现出蓝色、绿色、黄色、红色四种亮丽的颜色，使得这种彩色碳纤维材料在电催化载体，多孔湿度传感器，航空航天，医疗器械，生物工程，建筑材料和化工机械等方面有了更加广泛的应用，本发明绿色环保无污染，没有化学染料的参与，极大地拓展了碳纤维材料的应用范围。