本发明涉及一种基于有机膜层的NiTi合金表面改性方法，属于金属材料表面改性领域。具体是将预处理的NiTi合金经60Co室温下辐照后，在H2O2与H2SO4的混合溶液中浸泡活化，之后用乙烯基硅烷进行硅烷化，再经60Co的γ射线辐照接枝有机单体或高分子制得NiTi合金表面有机膜层。本发明制得NiTi合金表面有机膜层可通过分子设计获得具有良好生物相容性的生物材料；膜层以共价键形式与NiTi合金表面结合，结合力强；通过调节辐照剂量、剂量率和有机单体或高分子浓度等参数来控制反应的接枝率，改善NiTi合金表面有机膜层性能；采用的共辐射接枝方法操作简便，辐射能利用率高，无须加入化学引发剂，产物纯净，同时辐照过程可对材料消毒杀菌，利于应用于生物医用材料。