本发明提供了一种核壳结构量子点及其制备方法和应用，属于半导体功能材料技术领域。本发明通过控制锌源、镉源以及单质硒的用量及浓度，在合适的反应温度条件下，反应初期形成的CdSe晶核尺寸小且数量适中，同时利用体系中剩余的镉源形成中间过渡层，最终形成CdSe/ZnCdSe/ZnSe这种从内到外逐渐变化的梯度合金结构的大尺寸核壳结构量子点；本发明提供的核壳结构量子点由于从内到外没有晶格缺陷，生长的时候不会错位，因而最终所得核壳结构量子点的粒径大且粒径分布均匀，量子产率高，稳定性好。同时，本发明采用一步法制备核壳结构量子点，操作简单，解决了以往制备核壳结构量子点时需要分步进行导致工序繁琐的问题。