本发明公开了一种在金属基底表面制备具有相变特性二氧化钒纳米薄膜的方法,步骤为:(1)对硅基片表面清洗,(2)采用等离子体增强化学气相沉积方法在硅基片上生长二氧化硅薄膜,(3)采用磁控溅射方法,在二氧化硅/硅基片上沉积金属薄膜,(4)采用射频磁控溅射方法在金属表面制备氧化钒薄膜,(5)将制得的氧化钒/金属/二氧化硅/硅多层薄膜结构置于管式退火炉中于400-500℃热处理,得到具有相变特性的二氧化钒薄膜。本发明的方法可与MEMS工艺兼容,可控性能高,薄膜性能稳定,金属态与半导体态区别明显,相变过程连续可逆,可用于对其他微结构进行调控。本发明极大地拓展了二氧化钒薄膜在电子学、光学方面的应用范围。