本发明属于地球物理勘探技术领域，为一种基于长短期记忆网络的航空瞬变电磁二维反演方法，包括：随机生成二维层状电阻率模型与二维层状电阻率模型对应的接收线圈高度；利用生成的二维层状电阻率模型与接收线圈高度进行二维正演计算得到相应的航空瞬变电磁响应数据；对二维层状电阻率模型中的电阻率信息、接收线圈高度以及航空瞬变电磁响应进行归一化处理，构建长短期记忆网络模型，并设置超参数并训练；将实测数据输入到训练好的的长短期记忆网络模型中，得到真实的二维地下电阻率模型。解决航空瞬变电磁响应数据解释方法存在的多解性以及准确率低的问题，实现对复杂地质模型的快速反演，为航空瞬变电磁勘探中进行实时的数据解释提供技术支持。