本申请涉及复合材料领域，具体而言，涉及一种玉米芯粉/聚乳酸复合材料及其制备方法。该方法采用带有苯环、萘环或环戊烷的多酸酐或者多羧基化合物改性聚乳酸，使聚乳酸分子的链端基结构从单羟基变为含多羧基的刚性环状分子结构。然后采用碱液和微波爆破处理玉米芯粉，使玉米芯粉暴露出多羟基纤维素。之后，将端基改性聚乳酸和改性玉米芯粉热熔共混，依靠聚乳酸链端的多羧基刚性官能团与玉米芯粉暴露出的多羟基纤维素，显著促进聚乳酸与玉米芯粉表面的化学键合。采用该方法制得的复合材料，界面强度高，且玉米芯粉间依靠聚乳酸相互连接形成交联网络，在玉米芯粉高填充条件下，仍表现出良好的力学性能，可广泛应用于环境友好塑料制品领域。