本发明公开了一种纳米复合的多孔聚酰亚胺薄膜及其制备方法。这种多孔聚酰亚胺薄膜是通过以下的制备方法制得：1)将纳米颗粒与硅烷偶联剂进行反应，得到改性纳米颗粒；2)将聚酰亚胺与辅助添加剂溶于有机溶剂中，得到聚酰亚胺溶液；3)将聚酰亚胺溶液和改性纳米颗粒混合分散，再加入水混合，进行乳化，得到Pickering乳液；4)将乳液涂布在基底上，干燥可得。本发明的制备方法具有条件温和、成本低、操作过程和技术简便等特点。由于选用水滴和改性纳米颗粒，不仅廉价而且不需要额外的步骤除去，就可以在聚酰亚胺薄膜中引入气孔，降低介电常数，同时纳米颗粒的加入也可以改善薄膜的力学性能，有望应用于电子、微电子、航天等行业。