本发明公开了一种聚氨酯/聚脲复合防护层、其制备方法及其在混凝土防护中的应用。所述聚氨酯/聚脲复合防护层，自下而上包括混凝土基层、聚氨酯弹性层和聚脲层，其制备方法是首先对混凝土表面进行处理，然后采用多次刷涂或喷涂的方法成型聚氨酯弹性层，直至达到设计厚度；在最后一道刷涂或喷涂的聚氨酯层表面干时喷涂至少一道聚脲层，即形成聚氨酯/聚脲复合防护层。本发明可以应用在轨道交通、停车场、机场、屋顶、路面、运动场地、污水处理厂、港口、船闸、航道、桥梁以及管桩等混凝土表面的综合防护。本发明结合聚氨酯的弹性、韧性、低价和喷涂聚脲的抗冲击、耐磨、耐腐蚀、耐老化等特性，得到的复合防护层具有优异的“防水、防腐、抗冲击”性能，具有高的性价比和快的施工速度。