一种四氧化三铁纳米粒子表面改性方法、改性材料及其应用，属于生物医用纳米材料领域。四氧化三铁纳米粒子表面改性方法包括将混合均匀的四氧化三铁纳米粒子、3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷和第一溶剂在50～70℃下冷凝回流反应3～6h制得环氧基化的四氧化三铁纳米粒子；将混合均匀的环氧基化的四氧化三铁纳米粒子、半胱氨酸‑丙氨酸‑甘氨酸多肽和第二溶剂调节pH至8～9后在70～90℃下冷凝回流反应4～6h制得表面修饰有CAG多肽的四氧化三铁纳米粒子。通过共价结合的形式将CAG多肽引入到四氧化三铁纳米粒子的表面，此表面修饰有CAG多肽的四氧化三铁纳米粒子能够保持四氧化三铁纳米粒子的磁性性能和CAG多肽的功能。