本发明公开了一种柔性薄膜表面微纳米结构。该柔性薄膜表面微纳米结构是由以下方法制得：将粒径偏差小于3％的微球分散在酸溶液表面作为微球模板，然后浇上聚合物溶液形成柔性薄膜，所述聚合物溶液由有机高分子聚合物与非极性有机溶剂组成；柔性薄膜固化后去除表面上粘附的微球，得到柔性薄膜表面微纳米结构。本发明所述柔性薄膜表面微纳米结构的制备工艺简单，勿需将微球沉积在其他基底表面，省去了复杂的机械加工设备；可制备出高质量、大面积的微纳米结构，微纳米结构均匀、致密、完整。本发明还公开了所述柔性薄膜表面微纳米结构的应用，可用于制备表面增强拉曼基底，得到的表面增强拉曼基底灵敏度高、信号一致性良好、应用方便。