本发明涉及高分子材料表面处理技术领域，具体公开了一种高分子材料表面金属化处理方法，包括以下步骤：S1、高分子基材表面的离子束溅射清洗：采用低能射频气体离子源对高分子基材表面进行离子束溅射清洗；S2、高分子基材表面的高能气体离子注入：采用高能气体离子源对高分子基材表面进行高能气体离子注入；S3、高分子基材的表面金属化处理。本发明采用高、低能气体离子源综合处理高分子基材，能够大幅提高高分子基材的表面自由能，使表面金属膜层与高分子基材具有较高的剥离强度和附着力，使处理后的高分子基材粘结强度高、性能稳定，且该处理方法具有工艺简单、生产效率高、成本低的优点。