本发明涉及一种由金属氧化物多孔薄膜和孔洞构成的复合结构气体传感器，包括基底层、叉指电极层、金属氧化物层,金属氧化物层的上设置有多个孔洞，孔洞内底部还设置有贵金属颗粒；通过在金属氧化物的上方设置孔洞，在孔洞内设置贵金属颗粒，通过光激发贵金属颗粒形成表面等离激元共振，在贵金属颗粒附近形成强电场，强电场有利于将金属氧化物内部的自由电子与附近的氧气分子结合，变成氧负离子；当待测气体与传感器接触时，气体分子与更多的氧负离子反应，生成更多的自由电子，这些自由电子返回该气体传感器中，使得金属氧化物薄膜中的自由电子浓度剧烈增加，导致电阻剧烈降低，通过检测电阻的变化，就可以实现气体分子的高灵敏度探测。