本发明公开了一种仿生非对称轮胎花纹结构，包括花纹块单元、中心纵向沟槽、中心侧壁沟槽、胎肩花纹块和胎肩花纹沟槽；所述花纹块单元呈中心非对称等距排列分布，花纹块单元是基于猫爪掌垫结构设计而成；所述花纹块单元包括主花纹块、折线形花纹槽和副花纹块，副花纹块相对主花纹块对称分布；所述中心侧壁沟槽在圆周方向等距排列分布；所述胎肩花纹块和胎肩花纹沟槽呈中心非对称分布；本发明轮胎花纹结构适用于城市路面行驶的车辆轮胎，可保证车辆在前进和后退等工况下稳定的接地面积，轮胎接地压力分布均匀性得到改善，提高轮胎抓地性能和耐磨性能。