本发明是一种聚合物基密度梯度泡沫材料的制备方法，具体是：先将微米金属粒子与聚合物的混合体系经高温密炼混合，得到不同密度复合材料熔融物；后分别上述熔融物在高温下熔融热压，得到密度梯度复合材料；最后将此密度梯度复合材料经超临界二氧化碳发泡得到聚合物基密度梯度泡沫材料。本发明采用叠层热压工艺结合超临界二氧化碳发泡技术制备聚合物基密度梯度泡沫材料，该材料的密度范围可在0.2～1.96g/cm3范围内可调，且试样的密度在不同位置处呈现梯度变化；该材料的直径在微米量级，具有良好的尺寸稳定性、结构可控性和较高的力学强度，在缓冲包装、冲击防护、航空航天、交通运输、建筑节能等领域具有广泛的应用前景。