本发明公开了一种碳基‑多金属复合纳米催化材料，以微生物为吸附剂，吸附多金属离子后，再经碳化、活化后制备得到的含有多孔的碳基‑多金属复合纳米催化材料，多金属离子以多金属单质和/或多金属氧化物的纳米粒子的形式负载于所述碳基‑多金属复合纳米催化材料的表面和微孔内。该碳基‑多金属复合纳米催化材料，比表面积大、微孔丰富、金属颗粒分布均一，具有协同效应、界面效应和应变效应，适合作为催化剂使用，具有广阔的市场应用前景。本发明还公开一种碳基‑多金属复合纳米催化材料的制备方法和应用，方法工艺简单、成本低廉、环境友好，采用碳基‑多金属复合纳米催化材料对高浓度有机废水中有机物的催化降解效果好，稳定性强，处理效率高。