本发明公开了一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料及其制备方法。该方法采用双官能团的化学改性方法将具有不同维度的纳米粒子通过共价键接枝于三维泡沫材料表面，并进一步通过简单的硅烷偶联剂疏水改性，获得具有超疏水性能的吸油泡沫材料。本发明方法通过化学接枝有效提高粒子粘附性，且可通过反复接枝实现纳米粒子的多层修饰，调控材料表面粗糙度。本发明的超疏水性吸油泡沫材料克服了粒子尺度单一、与基体粘附性差的缺陷，且制备工艺简单，成本低，适合规模化生产。