本发明涉及多孔材料领域，具体地说是一种中空泡沫材料及其制备方法和应用。该中空泡沫材料在宏观上由三维连通的支撑骨架网络构建而成，支撑骨架自身为三维连通的具有中空结构的微通道，微通道管壁为致密的，或为含有纳米级和/或微米级孔径的孔隙。利用具有三维连通网络结构的高分子树脂泡沫材料，采用本发明所述的结构设计和制备方法，制得三维连通网络的中空泡沫材料。该中空泡沫材料同时具有尺寸可调控的三种类型的孔隙：宏观三维连通的开孔网孔、三维连通的中空微通道、微通道管壁本体内的纳米级和/或微米级孔径的孔隙。该中空泡沫材料的具有三维连通中空微通道这一创新性结构特性，为其应用奠定基础。