本发明涉及纳米纤维制备技术领域，尤其涉及一种串珠状弹性体/热塑性树脂复合纳米纤维及其制备方法和应用。本发明的串珠状弹性体/热塑性树脂复合纳米纤维由基体纳米纤维和包埋在基体纳米纤维内的珠状分散相组成，基体纳米纤维的原料为热塑性树脂，珠状分散相的原料为弹性体；基体纳米纤维的平均直径为100～600nm，基体纳米纤维的平均长度为1～1000um，珠状分散相的平均直径为850～1250nm。本发明串珠状弹性体/热塑性树脂复合纳米纤维中珠状物具有分散均匀、结构稳定不易脱落的特点，制备方法简单、易操作；而且制成的纳米纤维膜具有空隙率高、孔径小的特点，同时提高了过滤效率和过滤通量。