本发明一种三明治型阻气透湿复合膜及其制备方法和应用。该三明治型阻气透湿复合薄膜包括排湿层、阻气层和吸湿层，所述阻气层位于排湿层与吸湿层之间；所述排湿层为多孔薄膜，所述吸湿层具有贯通的双连续网络孔结构，所述网络孔结构由三维无规网络骨架构成，骨架上分布着纳米级的凸起，所述吸湿层包括至少两种聚合物。所述复合薄膜中具有高孔隙率微孔结构的吸湿层有助于提高膜的吸湿性，而疏水的多孔排湿层又有助于提高膜的排湿性，交联的阻气层对氧气具有很好的阻隔性，将三者复合在一起即可制得具有三明治结构的高透湿性、高阻氧性的用于果蔬保鲜的薄膜。