本发明公开了月牙形金属纳米盘阵列、硅柱支撑的月牙形金属纳米盘结构阵列和离散月牙形金属纳米颗粒等三种月牙形结构阵列的制备方法；月牙形金属纳米盘阵列的制备方法包括制备单层有序聚苯乙烯纳米球致密排列、制备单层有序聚苯乙烯纳米球非致密排列、沉积金属、制备金属纳米圆孔阵列、制备复合材质的月牙形掩模孔阵列和制备月牙形金属纳米盘阵列等工艺步骤；以所述月牙形金属纳米盘阵列为掩模进行刻蚀可制得硅柱支撑的月牙形金属纳米盘结构阵列；对所述月牙形金属纳米盘阵列进行腐蚀可制得离散月牙形金属纳米颗粒；本发明的制备方法，通用性强、适应性广、兼容性好、效率高、成本低且能为研究月牙形金属纳米结构提供便利。