本发明涉及变厚度梁式环境监测微质量传感器及变厚度梁设计方法,它包括一连接固定块上的悬臂梁,悬臂梁上表面设置压电薄膜,且压电薄膜长度小于悬臂梁的长度,其特征在于:悬臂梁下表面沿长度方向分为n等份,每一段的厚度不均匀变化,且连接固定块的悬臂梁的第一段厚度不变;压电薄膜覆盖悬梁臂部分组成复合段的谐振频率为f1i,其余压电薄膜未覆盖悬梁臂部分的谐振频率为f2j,且f1i=f2j,通过二者相等得出该传感器的第n阶模态的结构谐振频率fn,并结合检测到被探测物后的谐振频率fn1将二者做差得到谐振频率变化量Δf,进而通过Δf≌-fnΔm/Me得到被探测物质量Δm,其中,Me为悬臂梁等效质量。因此,本发明可以广泛用于液体浓度检测、吸附微质量检测和微生物如病毒、细菌的检测等领域。