本发明提供的轻质高强保温泡沫复合材料的制备方法，是以轻质、高孔隙率、低热导率的气凝胶纳米颗粒为异相成核剂和保温功能粒子添加剂，聚合物PMMA为基体制成的。该方法包括以下的步骤：(1)气凝胶/PMMA复合材料的制备；(2)气凝胶/PMMA泡沫复合材料的制备。本发明所制备的泡沫复合材料，密度为0.35～0.44g/cm3，常温测试条件下其压缩强度为15.19～19.92MPa，弯曲强度为15.53～22.24MPa，热导率为0.052～0.091W/(m·K)，且微观形貌可控，制备工艺简单，易操作，成本较低，可用作保温和结构材料，在建筑节能和航空航天等领域有广泛的应用前景。