本发明公开了一种梯度结构多孔表面的电沉积制备装置和方法，该装置的电解槽内设置有电解液，阳极和阴极均浸入电解液中，且阳极与电源的正极电性连接，阴极与电源的负极电性连接，共同构成电沉积的封闭电路；在电解槽上、电解液中、阳极上或者阴极上至少设置有一个用于使阴极表面的电解液形成温度梯度场分布的温控器件；该温控器件使得电解液和阴极表面形成梯度分布的温度场，并引起电解液内部产生定向对流，在阴极表面形成梯度分布的反应速率，从而电沉积获得结构呈梯度变化的多孔表面，进而构造出与多孔表面散热实际应用场景类似的温度梯度工况，使金属离子沉积的梯度分布与生长形态与实际应用工况相适应，增强了多孔表面的传热性能。