一种聚乙烯‑石墨烯复合生物填料的制备方法，首先将氧化石墨烯经喷雾、冷却、过滤、干燥、热还原制成石墨烯气凝胶微球；再将聚乙烯加热溶解在二甲苯中；然后将聚乙烯的二甲苯溶液和石墨烯气凝胶微球在负压下混合均匀、并将石墨烯气凝胶微球打碎；随后通过加热挥发二甲苯得到聚乙烯‑石墨烯复合材料；最后将复合材料冷冻粉碎得到粒料，再将该粒料加入到带有口膜的螺杆挤出机中，共混挤出、切割得到聚乙烯‑石墨烯复合生物填料成品。本发明改善了现有聚乙烯填料的表面粗糙度和比表面积，增加了孔隙率，提高了表面亲水性，最终优化了应用效果。