本发明提供了一种基于硫化钨纳米片的阻变存储器及其制备方法，所述忆阻器的结构从下到上依次包括Pt衬底、在所述Pt衬底上形成的第一ZrO2阻变层、在所述第一ZrO2阻变层上形成的WS2纳米片介质层、在所述WS2纳米片介质层上形成的第二ZrO2阻变层以及在所述第二ZrO2阻变层上形成的Ag电极层。本发明提供的阻变存储器通过性能检测证明其具有良好的阻变特性，呈现出较为稳定的阻值变化，高电阻值和低电阻值之间相差较大，不容易造成误读，而且该WS2纳米片阻变存储器在高阻态和低阻态下的抗疲劳特性均比较优异。