本发明公开了一种无氢掺铝非晶碳膜、制备方法及其应用，其方法包括：以碳铝复合靶作为靶材，采用磁控溅射法在基体表面沉积得到无氢掺铝非晶碳膜，所得的无氢掺铝非晶碳膜硬度高、致密性好、耐磨性优良，薄膜呈拉应力状态，可直接用于基体的表面防护、装饰；也可和其他压应力态的膜层复合，制备低残余应力或无残余应力的多层薄膜。