本发明一种钛基非晶/纯钛双连续相复合材料及其制备方法，属于钛基非晶复合材料技术领域。该复合材料由钛基非晶合金和三维连通多孔钛骨架组成，钛基非晶合金填充在多孔钛骨架中，形成双连续相的结构。将选定的钛基非晶合金加热熔化，然后通过渗流法将液态合金填充到三维连通钛骨架中水淬，或者利用挤铸法将熔融的合金挤入预先装有钛骨架的金属模具中，得到钛基非晶/纯钛双连续相复合材料。该复合材料非晶相和第二相（纯钛）在三维空间均为连续分布的结构且分布均匀，协同变形，两相相互强化，解决了钛基非晶塑性差和复合材料微观结构均匀性控制问题。该非晶复合材料具有优良力学性能，具有高比强度、微观结构均匀可控、无缺陷的特点。