[目的]研究桐梓县烤烟不同成熟度上部叶碳氮积累与化学成分及等级结构差异。[方法]利用烤烟不同成熟度上部叶的烘烤试验,综合研究分析了桐梓县烤烟不同成熟度上部叶碳氮积累、主要化学成分及其派生值和烟叶等级结构等方面差异。[结果]随着成熟度的提高,上部叶从欠熟叶（M₀）到完熟叶（M₃）总糖含量、还原糖含量、碳氮比、两糖比、糖碱比、施木克值等呈增大趋势,处理间差异显著或极显著;碳、总氮、蛋白质和淀粉含量呈极显著降低趋势,烟碱含量呈先增大后下降趋势,等级结构大幅度、极显著提升。总体上,完熟叶（M₃）和成熟叶（M₂）的主要化学成分含量及其派生值最适宜或适宜、内在质量好、上等烟比例高;尚熟叶（M₁）的主要化学成分含量及其派生值较适宜或不适宜、内在质量欠佳、上等烟比例较低;欠熟叶（M₀）的主要化学成分含量及其派生值不适宜、内在质量差、等级结构很差。[结论]该试验为指导桐梓提高烤烟上部叶采收成熟度和可用性提供理论依据。