本发明公开了一种非对称结构聚四氟乙烯微孔曝气膜的制备方法。将聚四氟乙烯分散树脂和航空煤油按质量比混和，形成聚四氟乙烯混合物料；将该物料，在压坯机上形成聚四氟乙烯中空圆柱管状毛坯，在偏芯挤出机上形成偏芯量为1.3~2.2的偏芯管材；在压延机上形成聚四氟乙烯基带，纵向拉伸2~6倍，再横向拉伸4~12倍，形成聚四氟乙烯双向膜经热定形后，形成非对称结构聚四氟乙烯微孔曝气膜，该曝气膜平均孔径为50~100纳米。本发明控制聚四氟乙烯分散树脂的偏芯挤出过程，从而控制聚四氟乙烯基带厚度方向上的表观密度，最终实现非对称结构的构建；该曝气膜可提高水中的溶解氧，有利于微生物的生长；可用于膜生物反应器法处理污水行业。