本发明公开一种获取梯度复合隔热结构瞬态温度场的方法，属于高超声速飞行器发动机热防护技术领域。包括以下步骤：提供若干层梯度复合隔热结构所用材料层，将各层材料层按照由高温向低温的顺序依次布置；对梯度复合隔热结构建立一维瞬态温度场计算模型；给出描述梯度复合隔热结构传热过程的控制方程，该控制方程通过若干偏微分方程描述；采用隐式差分计算格式对偏微分方程离散，得到离散线性方程组；对离散线性方程组进行求解；本发明可以用来对高超声速飞行器高热流密度燃烧室壁面梯度复合隔热结构的瞬态温度场进行快速预测，可分析不同材料组合方案和不同材料热物性参数对壁面隔热的影响，为发动机热防护设计提供有效技术支持。