本发明属于自适应光学器件领域，具体公开了一种动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，包括以下步骤：(1)优化非等厚膜结构的面型；(2)优化非等厚膜结构的中心膜厚：利用液体透镜对该非等厚膜造成的不同程度的形变调整焦距，仿真得到与一个中心膜厚相对应的非等厚膜在目标焦距变化范围内的一系列球差值；基于不同中心膜厚下的一系列球差值，获得优化后的非等厚膜结构的中心膜厚；(3)构建非等厚膜结构，从而得到动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构。本发明通过对设计方法的整体流程设置、关键面型及膜厚参数的优化方式等进行改进，可以合理设计非等厚膜的初始面型以及上下两底面的中心膜间距，动态的实现对液体透镜球差的校正功能。