本发明公开了一种蒙脱土/稀土粒子/聚合物三元纳米复合材料及其制备方法。本发明依靠表面活性剂形成乳液自组装产生模板，以聚合物单体为油相、稀土离子水溶液为水相形成反胶束微乳液，制备稀土纳米粒子，并均匀分散于油相中形成热力学稳定的乳液体系，然后将该乳液插层于有机蒙脱土的片层间，加入引发剂聚合物单体直接进行原位聚合，制备成蒙脱土/稀土粒子/聚合物三元纳米复合材料。本发明稀土粒子的插层和单体聚合与复合材料的制备同步进行，省略了对无机纳米粒子进行有机物的改性和在前驱体中再分散等步骤，简化了复合材料制备程序，缩短了制备时间；操作简单，生产效率高，成本低。本发明制得的复合材料具有优越的热学和电学性能和机械加工性能。