本发明公开了钛合金兆欧级高阻抗表面陶瓷化的原位制备方法，步骤1，钛合金表面进行预处理；步骤2，将预处理后的钛合金试样在混合电解液体系中进行微弧氧化处理，利用非对称双极性脉冲制备兆欧级高阻抗陶瓷，通过引入负向脉冲，降低放电强度，提高复合多相结构陶瓷层的致密性；通过调整非周期脉冲在正向脉冲提高的同时改变脉冲关断时间，降低陶瓷层的冷却速度，减少非晶相的含量，提高金红石相含量、进而提高其绝缘强度，在钛合金表面得到高致密性、晶化程度高及金红石含量高的兆欧级高阻抗陶瓷层。本发明的方法制备的钛合金兆欧级高阻抗陶瓷层可用于电子元器件和需要表面绝缘、高阻抗的领域。